AI将耗竭全球电力是伪命题吗？

lpl求知获识 2024-05-12 发布于重庆

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前言：在当今这个日新月异的时代，人工智能（AI）以其无可比拟的力量，重塑了我们的生活方式，推动了科技进步和经济增长的边界。

当我们陶醉于AI所带来的便捷与创新时，一个隐匿于幕后的挑战正悄无声息地浮出水面，即电力供应的紧绷状态。随着AI应用的日益广泛，它对电力资源的庞大需求，正逐渐成为制约其自身发展的瓶颈，同时也考验着现有电力系统的承受极限。然而现实果真如此吗？

01. AI耗电量的真实面貌

媒体上不乏关于AI耗电量惊人的报道，比如OpenAI的明星产品ChatGPT，每日消耗的电力超过50万度，这相当于1.7万个普通美国家庭的日均用电量。这一数据虽然乍看之下令人咋舌，但深入探究，其实是在意料之中。AI，尤其是大型模型的训练和推理过程，需要依赖高性能计算机集群，这些“计算怪兽”无时无刻不在消耗着巨大的电能。然而，对于AI的电力消耗，市场上也存在一定的误解，部分报道可能出于吸引眼球的目的，对这一问题进行了夸大处理，忽略了整体电力消费的大背景。

当我们把AI的电力消耗放置在全球或国家的电力生产总量中进行对比时，会发现其并非如部分报道所言那般“恐怖”。以美国为例，尽管AI的电力使用量预计在未来几年内将以25%到33%的年复合增长率增长，但这一增长是在整个国家电力需求的稳步上升背景下发生的。据美银美林预测，2023年至2030年间，美国的电力需求将以2.8%的年复合增长率增长，AI的电力需求增长虽快，但并非脱离总体趋势。此外，即便到2030年，AI可能消耗美国四分之一的电力，但同时也意味着其他领域，包括工业、交通、居民生活等，依然占据了大部分电力份额。

而把这一数据放在中国，AI的耗电量就显得更加“微不足道”了。据国家能源局发布的数据显示，2023年全社会用电量为92241亿千瓦时，同比增长6.7%，规模以上工业发电量就占了89091亿千瓦时。反观ChatGPT每天消耗的电力，还不及江苏昆山县三年前平均一天的耗电量。据统计，该县在2020年一年用了240多亿度电，平均一天的耗电量就已经在70万度左右。足以说明，虽然AI的确有着不小的能耗，但并没有达到某些报道中所渲染的“天文数字”。

02. 能源转型仍然迫切

既然如此，最近被大家频频呼吁关注的AI能耗问题，是在制造焦虑吗？其实不然。虽然AI的耗电量在全球电力消费的大背景下看起来没有那么“恐怖”，但这并不意味着我们可以忽视它所带来的潜在问题。

目前，AI的演进路径主要依赖于模型参数的扩增和芯片的堆叠，这种趋势预示着未来能耗的急剧增长。从这个视角出发，我们可以预见，在电力供应本就捉襟见肘的国家，AI的能耗问题将会愈发凸显。然而就当前而言，能源问题尚未构成限制AI发展的直接障碍。但随着AI技术的不断发展和普及，其对电力的需求只会持续增长，如果不对现有的电力系统进行必要的升级和改进，将来无疑会给整个能源系统带来沉重的压力。

因此，尽管AI发展'缺电’是未来可能面临的主要问题，但未雨绸缪才是明智之举。目前，我国算力总规模已经位居全球第二，并据我国权威机构测算，全国数据中心总耗电量占全社会的2%，电力成本占数据中心总运营成本的50%。此外，据中国信息通信研究院数据显示，预计到2030年，数据中心能耗总量将达3800亿千瓦时左右。这些庞大的数字无不预示着能源转型的需求在当下仍然较为迫切。

同时，电力问题是一个复杂而多维度的挑战，它横跨能源供应、基础设施建设、政策制定以及技术革新等多个领域。只有更加多元化的能源组合，才能够更加灵活地应对能源供应的不稳定性，同时也为环境的可持续发展提供更多的可能性。

03. 探索新型电力供应方案

在传统电网改造进展缓慢的现状下，很多国家开始另辟蹊径，寻求创新的电力供应方案。核能、地热能和燃料电池等清洁能源技术，被视为未来电力供应的“新希望”。亚马逊AWS计划在核电站附近建立数据中心，微软则将目光投向了小型模块化核反应堆和核聚变技术，这些前沿探索不仅能够缓解电力供应压力，也是向低碳、可持续能源体系迈进的重要一步。

说回国内，我国在绿色电力领域拥有得天独厚的资源优势。这一优势在青海地区尤为突出，包括光电、风电、水电等。据数据显示，截至2023年底，青海省清洁能源装机已超过5100万千瓦，占全省总装机容量的92.8%。这意味着，在青海，近九成的电力供应来自于清洁、可再生的能源。同时，清洁能源发电量在全省总发电量中的占比也超过了84.5%，显示出青海省在绿色电力领域的强劲势头。

因此在面对电力资源与能源消耗不匹配的问题时，我国创造性地提出了“东数西算”工程。这一工程旨在将数据中心等需要大量算力的设施部署在能源丰富但需求相对较低的西部地区，如青海、甘肃等省份。通过这种方式，我国不仅能够充分利用西部地区的清洁能源优势，降低AI等算力密集型产业的能耗成本，还能够缓解东部地区的电力供应压力，实现能源的高效利用和可持续发展。

除此之外，我国还在积极探索新的电力供应方案。比如，通过储能技术、智能微电网等手段，提高电力系统的灵活性和稳定性。这些技术能够有效地平衡电力供应和需求，减少能源浪费和排放，为AI等产业的健康发展提供有力保障。

结语

AI与电力的“结缘”，既是挑战，也是机遇。它促使我们重新审视能源体系的结构与效率，推动能源转型和技术革新。未来的路虽长，但只要我们勇于探索，合理规划，积极应对，就能确保AI的飞速发展与电力供应的可持续性并行不悖，共同绘制出一幅科技与能源和谐共生的美好蓝图。在这个过程中，政策引导、技术创新、企业行动与公众意识的提升缺一不可，只有全社会形成合力，才能有效应对AI时代的电力挑战，确保科技发展的列车在充足的能源供给下，稳健前行。