21世紀經濟報道記者張梓桐 上海報道
隨著AI大模型的技術競爭進入縱深階段，行業開始將注意力轉向模型訓練所需的能源領域。Open AI創始人Sam Altman此前在一場公開活動上表示：“人工智能的未來取決于清潔能源的突破?！庇ミ_創始人黃仁勛則指出：“AI的盡頭是光伏和儲能。”
近日，富國銀行發布的一份報告再次掀起AI行業對于電力需求的關注。富國銀行稱，隨著人工智能革命的興起、美國半導體和電池制造的擴張以及汽車行業的電動化，到2030年，美國電力需求將增長20%，長達10年的電力增長平臺期即將告一段落。
“到2030年，美國天然氣需求每日可能增加100億立方英尺，這將比目前美國發電消耗的每日350億立方英尺增加28%，占美國每日總天然氣消耗1000億立方英尺的10%?！备粐y行指出。
AI熱潮背后的電力短缺風險成為科技圈內熱議的焦點，在業內人士看來，這背后核心原因在于AI大模型訓練所消耗的電力主要集中在數據中心領域，而當前數據中心建設正面臨著供需錯配的結構性難題。
根據美銀美林股票策略師Thomas (T.J.) Thornton最新研報預計，到2030年，全球數據中心的電力需求可能達到126-152GW，在此期間新增大約250太瓦時（TWh）的電力需求，相當于2030年美國總電力需求的8%。
“在算力產業，傳統數據中心以生產通用算力為主，機柜功率低，設備老化，能耗高，PUE值也居高不下，造成運營成本較高，未來如何通過智算化改造，包括對機柜、供電、制冷以及運維等全方位的升級，滿足智能算力生產的條件，部署國內外不同芯片，增加智能算力生產，成為行業需要解決的難題?！北彪姅抵菓鹇耘c市場負責人楊震在接受21世紀經濟報道記者專訪時說道。
AI驅動電力需求翻倍
國際能源署近期發布的報告中預測，未來三年，全球對數據中心、加密貨幣和人工智能的電力需求將增加一倍以上，相當于一個德國的全部電力需求。到2026年，全球總體電力需求預計將增長3.4%。據國際能源署的數據，數據中心和輸電網絡的能源消耗已各占全球總量的1.5%。它們每年的碳排放總量與巴西相當。
一位數據中心運維行業人士對21世紀經濟報道記者總結稱，AI大模型對電力的消耗主要體現在模型訓練和推理環節。
“AI模型的訓練，特別是涉及大量參數的模型，需要巨大的算力支持，這直接導致了大量的電力需求。例如，訓練OpenAI的GPT-3模型耗電量約為1.287吉瓦時，這相當于120個美國家庭一年的用電量。此外，模型訓練涉及大量的數學運算，這些運算主要由CPU（中央處理器）和GPU（圖形處理器）等硬件完成。這些處理器在執行復雜計算時會消耗大量電力。模型訓練過程中需要處理和存儲大量的數據，這要求有足夠的內存（如RAM）來支持。內存的讀寫操作同樣需要電力?！?span style="display:none">OQE速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
另一方面，他指出，數據中心的電力需求也在攀升?！癆I公司通常依賴數據中心來提供必要的計算資源。這些數據中心不僅需要電力來運行服務器，還需要大量的電力來維持冷卻系統，以防止設備過熱。據估計，到2030年，美國數據中心的電力需求將以每年約10%的速度增長。”
而隨著AI模型的規模不斷擴大，電力成本也在不斷上升。一些數據中心運營商為了應對運行AI應用程序產生的額外成本，已經開始提高商業租賃價格。面對日益增長的電力需求，AI公司開始關注如何通過使用可再生能源來減少碳排放。例如，微軟與核聚變初創公司Helion Energy簽訂了采購協議，計劃在其建成全球首座核聚變發電廠時采購其電力。
多舉措應對AI耗電問題
面對日益增長的耗電需求，當前行業主要探索出“尋找可替代能源”與“提高運維效率”兩大路徑。
高盛預測，本十年末，天然氣需求將增加每天330億立方英尺，而Tudor, Pickering, Holt & Co.基本假設為每天270億立方英尺，最高假設為每天850億立方英尺。而滿足人工智能和數據中心帶來的電力需求增長，天然氣預計將占到增量的60%，而可再生能源將占到剩余的40%。
從國內情況來看，中國作為全球算力總規模排名第二的國家，正在通過提升AI和電力相關技術、優化數據中心軟硬件技術，以及利用豐富的綠色電力資源來應對AI耗電問題。
國家能源局發展規劃司副司長趙莉日前在國家能源局2024年二季度新聞發布會上指出，國家能源局正在密切跟蹤人工智能等高新技術發展趨勢，分析研判電力需求增長態勢，系統謀劃保供舉措，確保能源穩定供應與需求增長相適應。
“我們將持續強化能源電力供應保障。發揮好化石能源兜底保障作用，加快煤電等支撐調節性電源建設，確保在迎峰度夏、度冬高峰前按預期進度投產，推動新能源發電平穩健康發展。一季度煤炭、天然氣等能源庫存保持高位，有效滿足采暖季用能需求，全國發電裝機達到29.9億千瓦。加快電網項目建設，深挖電網跨區、區域電網內部余缺互濟潛力，督促各地利用市場化方式提升需求側響應能力。推動供需兩側協同發力，為滿足日益增長的電力消費需求提供可靠保障?！壁w莉說道。
中國數據中心工作組（CDCC）專家委員會副主任曲海峰在接受21世紀經濟報道記者采訪時表示，相關行業應該要重視提升數據中心用電能效，而不是抑制它的規模。數據中心并非要減少對能源的消耗，而是要提升能源消費的質量。
“未來，還需要進行技術創新和設備升級，以進一步提高發電效率、提高電網輸送能力和穩定性、優化電力資源配置、提高電力供應的靈活性、推廣分布式能源系統并減少能源輸送損耗，以此來應對算力發展帶來的能源需求挑戰?！鼻７逭f道。
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