警報(bào)拉響！2030年全球AI和數(shù)據(jù)中心電力消耗堪比日本

【CNET網(wǎng)4月12日?qǐng)?bào)道】

新報(bào)告估計(jì)，人工智能用電需求在未來五年內(nèi)可能會(huì)增加四倍。

由生成式人工智能驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將在未來幾年導(dǎo)致全球能源需求激增。國(guó)際能源署（IEA）本周發(fā)布的一份報(bào)告提供了最新估算，顯示數(shù)據(jù)中心對(duì)電力的需求將顯著增長(zhǎng)。

據(jù)該報(bào)告，到2030年，全球數(shù)據(jù)中心所需電力預(yù)計(jì)將增加一倍多，達(dá)到大約945太瓦時(shí)（TWh），超過目前整個(gè)日本的年電力消費(fèi)量。

近年來，生成式人工智能工具越來越受歡迎，像OpenAI的ChatGPT和Google的Gemini。這些大語言模型及其類似技術(shù)需要大量計(jì)算能力，運(yùn)行在像英偉達(dá)生產(chǎn)的高端圖形處理單元（GPU）上。這些GPU不僅本身耗電量大，還會(huì)釋放大量熱量——這意味著需要更多能量用于冷卻。所有這些因素疊加，致使能源消耗迅速增加。

國(guó)際能源署表示，到2030年，美國(guó)新增電力需求中約有一半將來自數(shù)據(jù)中心。屆時(shí)，僅數(shù)據(jù)處理所需電力將超過所有能源密集型制造業(yè)（如鋁、鋼鐵、水泥和化學(xué)品）的總和。

國(guó)際能源署執(zhí)行主任法提赫·比羅爾（Fatih Birol）在新聞稿中表示：“人工智能是當(dāng)今能源領(lǐng)域最重要的議題之一，但直到現(xiàn)在，政策制定者和市場(chǎng)仍欠缺全面洞悉其廣泛影響的有效工具?！?/p>

1

人工智能的能源消耗讓政策制定者感到擔(dān)憂

多年來，人工智能帶來的電力需求增長(zhǎng)一直是政策制定者和專家關(guān)注的問題。本周，美國(guó)眾議院能源與商務(wù)委員會(huì)就如何為數(shù)據(jù)中心提供足夠電力供應(yīng)舉行了聽證會(huì)，國(guó)會(huì)議員試圖深入剖析這一問題。

專家表示，在經(jīng)歷了數(shù)十年相對(duì)平穩(wěn)的電力消費(fèi)之后，美國(guó)的電力系統(tǒng)需進(jìn)一步改革以滿足不斷上升的電力需求。委員會(huì)的關(guān)注重點(diǎn)是如何提供“基載電力”——即全天持續(xù)不斷的電力供應(yīng)。由于對(duì)電力的穩(wěn)定性需求，議員們提出關(guān)于可再生能源（如太陽能和風(fēng)能）是否足以滿足電力需求這一議題，還是要依賴燃燒天然氣等化石燃料的新電廠來彌補(bǔ)缺口。而燃燒化石燃料正是導(dǎo)致氣候變化的主要因素之一。

此外，還有一個(gè)問題是：美國(guó)現(xiàn)有電網(wǎng)是否有能力應(yīng)對(duì)新用電需求和相應(yīng)的新增供電能力。

哥倫比亞大學(xué)氣候?qū)W院教授梅麗莎·洛特（Melissa Lott）在聽證會(huì)上表示：“即使不考慮電力需求迅速增長(zhǎng)，美國(guó)的電網(wǎng)系統(tǒng)本身就迫切需要現(xiàn)代化投資。近期的用電增長(zhǎng)預(yù)測(cè)使其變得更加緊迫和必要?！?/p>

電力供應(yīng)時(shí)間的協(xié)調(diào)也是一難題，比如在熱浪等用電高峰期，或是太陽能發(fā)電的每日波動(dòng)。洛特指出，可以通過提高能源效率（如使用Energy Star節(jié)能電器）以及“需求響應(yīng)”措施（也稱為虛擬電廠）來應(yīng)對(duì)這些問題。這些方法可以降低整體用電需求，并平衡全天的負(fù)載波動(dòng)。

2

人工智能能否解決其自身帶來的能源問題？

IEA報(bào)告指出，生成式AI可能會(huì)幫助解決其自身引發(fā)的能源問題。如果AI能加速科學(xué)和技術(shù)發(fā)展，有望催生更高效的太陽能電池板，并推動(dòng)電池性能實(shí)現(xiàn)跨越式提升。能源創(chuàng)新的挑戰(zhàn)恰恰是AI擅長(zhǎng)解決的問題。

另一潛在的解決辦法可能在于AI數(shù)據(jù)中心如何使用電力。今年年初，杜克大學(xué)的研究人員發(fā)布的一份報(bào)告指出，AI數(shù)據(jù)中心更容易根據(jù)電網(wǎng)需求隨時(shí)開啟或關(guān)閉，這使得電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)用電增長(zhǎng)時(shí)更加從容。

“這項(xiàng)分析并非表明，美國(guó)在近期和中期，無需新建調(diào)峰電源，無需擴(kuò)展電網(wǎng)，就能充分滿足電力需求，”研究人員強(qiáng)調(diào)，靈活的負(fù)載策略可以有效利用現(xiàn)有電力系統(tǒng)的余量，更快整合新增負(fù)載，降低擴(kuò)容成本，并將重點(diǎn)放在電力系統(tǒng)中最有價(jià)值的投資上。

編譯: 孫桂林（新能源部）

審校: 陳 晴（新能源部）

編輯: 孫桂林（新能源部）