原標(biāo)題：AI能耗問(wèn)題日益成為國(guó)際關(guān)注焦點(diǎn)，牽動(dòng)全球能源格局與氣候治理——

拆解AI背后的“國(guó)際能耗賬單”（環(huán)球熱點(diǎn)）??

從美國(guó)科技企業(yè)密集自建電站，到歐盟計(jì)劃出臺(tái)數(shù)據(jù)中心能效方案，AI背后的“能耗賬單”已擺上多國(guó)能源與科技政策的討論桌。AI能耗問(wèn)題給全球能源帶來(lái)怎樣的挑戰(zhàn)？“綠色算力”能否成為解題之道？國(guó)際社會(huì)如何更好合作應(yīng)對(duì)？圍繞這些問(wèn)題，本報(bào)近日邀請(qǐng)專家進(jìn)行解讀。

AI“吃電量”有多大？

“電老虎”“能耗巨獸”“耗電大戶”……這是近來(lái)不少中外媒體為AI數(shù)據(jù)中心冠以的綽號(hào)。AI“吃電量”到底有多大？

一組數(shù)據(jù)給出答案。國(guó)際能源署（IEA）《能源與人工智能》報(bào)告顯示，數(shù)據(jù)中心作為AI運(yùn)行的核心載體，其電力消耗快速增長(zhǎng)。2024年，全球數(shù)據(jù)中心用電量達(dá)415太瓦時(shí)，占全球總用電量的1.5%，與英國(guó)全年用電量相當(dāng)。隨著AI訓(xùn)練和推理任務(wù)激增，這一數(shù)字預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到約945太瓦時(shí)，接近日本全年用電總量。

其中，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體數(shù)據(jù)中心用電增量正快速攀升。IEA報(bào)告顯示，2024年—2030年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心用電增量將占該國(guó)總用電需求增量的近50%；到2030年，美國(guó)AI數(shù)據(jù)處理耗電將超過(guò)鋁、鋼鐵、水泥及化工等傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)用電量總和。同期，日本數(shù)據(jù)中心用電增量占其全國(guó)電力需求增長(zhǎng)總量的比重將超過(guò)50%；歐盟數(shù)據(jù)中心電力消耗預(yù)計(jì)在2030年達(dá)到150太瓦時(shí)，較目前規(guī)模增長(zhǎng)約3倍。

國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究和國(guó)際合作中心戰(zhàn)略規(guī)劃部主任柴麒敏對(duì)本報(bào)記者表示，與傳統(tǒng)計(jì)算模型相比，AI大模型參數(shù)量達(dá)千億級(jí)，計(jì)算量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，電力消耗巨大。以美國(guó)為例，過(guò)去15年電力消費(fèi)基本平穩(wěn)，近3—5年卻快速增長(zhǎng)，很大程度上源于其布局了全球近一半的大型數(shù)據(jù)中心。AI快速擴(kuò)張帶來(lái)的能耗與電力消費(fèi)激增，已對(duì)全球能源供給構(gòu)成現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

北京大學(xué)大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室特聘副研究員王娟對(duì)本報(bào)記者表示，前沿AI模型訓(xùn)練的峰值電力需求每年以2.2—2.9倍的速度膨脹。目前，AI能耗對(duì)不少國(guó)家和地區(qū)的能源沖擊已經(jīng)顯現(xiàn)。摩根士丹利預(yù)計(jì)，2025年—2028年美國(guó)數(shù)據(jù)中心累計(jì)電力缺口將達(dá)47吉瓦，這一數(shù)字相當(dāng)于9個(gè)邁阿密或15個(gè)費(fèi)城的總用電量。電力供給不足已成為制約AI算力擴(kuò)張的核心瓶頸。

高能耗也衍生出碳排放等一系列問(wèn)題。IEA預(yù)計(jì)，到2035年，全球數(shù)據(jù)中心碳排放量將從2024年的1.8億噸攀升至3億噸，雖然排放總量不足能源行業(yè)總排放量的1.5%，但數(shù)據(jù)中心已成為增速最快的排放源之一。

“當(dāng)前，AI能耗問(wèn)題已迅速升溫為全球焦點(diǎn)，其影響遠(yuǎn)超技術(shù)經(jīng)濟(jì)范疇，上升為關(guān)乎全球能源格局和全球氣候治理的重要議題。”王娟說(shuō)。

是“電老虎”，也是“綠巨人”

AI能耗巨大，但并非一道“無(wú)解題”。

專家指出，能耗壓力正在倒逼全球能源體系加速綠色低碳轉(zhuǎn)型。綠色算力，即數(shù)據(jù)中心在提供計(jì)算服務(wù)的全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低碳、高效、可持續(xù)的發(fā)展模式，正成為化解這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵路徑，有望推動(dòng)AI數(shù)據(jù)中心從“電老虎”向低碳智能的“綠巨人”轉(zhuǎn)變。

從全球范圍看，主要經(jīng)濟(jì)體已結(jié)合各自實(shí)際，探索多元化能源解決方案。王娟介紹，歐盟通過(guò)政策引導(dǎo)，構(gòu)建能源感知的數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)。目前，歐洲數(shù)據(jù)中心90%的用電已來(lái)自可再生能源，70%的運(yùn)營(yíng)商已達(dá)到至少75%可再生能源或小時(shí)級(jí)無(wú)碳能源標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)在依賴天然氣、核能保障基礎(chǔ)負(fù)荷的同時(shí)，科技巨頭正通過(guò)長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議大規(guī)模采購(gòu)可再生能源，并探索重啟傳統(tǒng)核電站、投資小型模塊化反應(yīng)堆等為數(shù)據(jù)中心供電。沙特阿拉伯則依托沙漠光伏和綠氫儲(chǔ)能，計(jì)劃打造吉瓦級(jí)零碳AI工廠，探索全天候清潔供電解決方案。

“AI的電力需求是一個(gè)涉及總量、穩(wěn)定性、時(shí)延和地理分布的復(fù)雜系統(tǒng)性問(wèn)題，正倒逼全球能源基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全面升級(jí)與戰(zhàn)略性調(diào)整。IEA在《2025世界能源展望》預(yù)測(cè)，未來(lái)10年，預(yù)計(jì)超過(guò)85%的新增容量仍將集中在美國(guó)、中國(guó)和歐盟這三個(gè)地區(qū)，而且超過(guò)一半的在建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，都位于或靠近人口超百萬(wàn)的大城市，給局部電網(wǎng)與區(qū)域協(xié)調(diào)均提出了新課題。面對(duì)AI能耗挑戰(zhàn)，代表算力供給與清潔能源消耗、高效節(jié)能技術(shù)深度融合的‘綠色算力’，已成為國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的解決方案?！蓖蹙暾f(shuō)。

在中國(guó)，數(shù)據(jù)中心正加快綠色化轉(zhuǎn)型步伐，積極采用太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等可再生能源，大幅提升綠電使用比例。從“東數(shù)西算”到“算電協(xié)同”，中國(guó)正通過(guò)構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)，推動(dòng)算力負(fù)荷與綠色電力在時(shí)空上的精準(zhǔn)匹配。在“東數(shù)西算”樞紐節(jié)點(diǎn)，中國(guó)也已率先實(shí)現(xiàn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過(guò)80%的目標(biāo)。

“算力基礎(chǔ)設(shè)施具有較強(qiáng)‘鎖定效應(yīng)’——數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)壽命一般為5—10年，如果在建設(shè)初期不設(shè)定能效標(biāo)準(zhǔn)和綠電比例，后續(xù)能耗和排放將被長(zhǎng)期鎖定。正因如此，中國(guó)在規(guī)劃階段就明確電能利用效率（PUE）指標(biāo)和綠電使用比例要求，從源頭避免走‘先建設(shè)、后治理’的老路?！辈聍杳粽f(shuō)。

柴麒敏指出，當(dāng)前，AI與新能源正呈現(xiàn)出相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展的關(guān)系。一方面，新能源能為AI發(fā)展提供綠色、可持續(xù)的能源保障。另一方面，AI也在深度賦能能源行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

“新能源發(fā)電有間歇性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，風(fēng)電、光伏受天氣影響較大，需要依靠海量算力進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。未來(lái)，隨著沙漠、戈壁、荒漠和海上大型基地、分布式新能源等設(shè)施大規(guī)模接入，跨時(shí)空、多維度耦合的電力電量平衡將變得更加復(fù)雜，亟需AI和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深度優(yōu)化調(diào)度。此外，AI還有望助力可控核聚變等前沿能源技術(shù)研發(fā)，通過(guò)更高精度模擬，大幅提升研發(fā)效率。從太空光伏到太空核電站等零碳能源創(chuàng)新方向，可以更好服務(wù)AI算力空間布局，也同樣離不開(kāi)AI技術(shù)的支撐?！辈聍杳粽f(shuō)，“兩者相互交織，共同編織起一張龐大的未來(lái)科技產(chǎn)業(yè)圖景，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新的動(dòng)能?！?/p>

富有挑戰(zhàn)，蘊(yùn)含機(jī)遇

國(guó)際能源署署長(zhǎng)法提赫·比羅爾表示，AI崛起讓能源行業(yè)站在技術(shù)革命的前沿，其帶來(lái)的不僅是挑戰(zhàn)，更蘊(yùn)含機(jī)遇。當(dāng)前，如何平衡AI創(chuàng)新與能源可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)兩大產(chǎn)業(yè)深度融合與協(xié)同，是各國(guó)需要共同面對(duì)與破解的重要課題。

王娟認(rèn)為，鑒于AI引發(fā)的能源挑戰(zhàn)具有全局性，國(guó)際社會(huì)在綠色算力領(lǐng)域存在多方面合作空間。例如，在前沿技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，各方可在太空數(shù)據(jù)中心等最前沿領(lǐng)域，通過(guò)共享大型科學(xué)裝置與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，聯(lián)合開(kāi)展可行性研究與早期技術(shù)驗(yàn)證，分?jǐn)偢甙旱难邪l(fā)成本與風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)制定與互認(rèn)領(lǐng)域，各方可加強(qiáng)在國(guó)際電工委員會(huì)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織等框架下的溝通協(xié)作，推動(dòng)綠色算力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的比對(duì)、互認(rèn)與轉(zhuǎn)化，建立全球公認(rèn)的衡量尺度和接口規(guī)范。此外，在算力—電力協(xié)同調(diào)度領(lǐng)域，各國(guó)可在機(jī)制層面推動(dòng)能源與數(shù)字經(jīng)濟(jì)主管部門建立常態(tài)化協(xié)調(diào)機(jī)制，在技術(shù)層面開(kāi)發(fā)統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口和協(xié)同優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)算力負(fù)載與綠電供應(yīng)的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)。

柴麒敏表示，隨著AI等新興產(chǎn)業(yè)大規(guī)模轉(zhuǎn)向新能源，以油氣為基礎(chǔ)的全球能源格局或?qū)⒅鸩礁淖?，帶?lái)全球能源中心的遷徙，并由此引發(fā)政治安全、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、投資流向等格局的深刻變化。這一轉(zhuǎn)型進(jìn)程為國(guó)際社會(huì)提供了共同探索新范式的歷史機(jī)遇。

“在這一進(jìn)程中，中國(guó)憑借新能源領(lǐng)域的快速發(fā)展，已形成從裝備制造到技術(shù)創(chuàng)新的完整體系，在能源底層領(lǐng)域積累了體系性優(yōu)勢(shì)，可為全球貢獻(xiàn)寶貴經(jīng)驗(yàn)?！辈聍杳粽f(shuō)，一是技術(shù)經(jīng)濟(jì)協(xié)同層面，中國(guó)的AI與新能源結(jié)合的發(fā)展模式兼具創(chuàng)新性與工程可行性，且成本優(yōu)勢(shì)明顯，能夠統(tǒng)籌發(fā)展與轉(zhuǎn)型的關(guān)系，既推動(dòng)增長(zhǎng)又控制代價(jià)，形成正向溢出效應(yīng)。二是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層面，“東數(shù)西算”等實(shí)踐展示了如何通過(guò)空間優(yōu)化布局，實(shí)現(xiàn)算力與綠電的協(xié)同發(fā)展，為全球算力資源與能源資源的跨區(qū)域配置提供了可借鑒樣本。三是前沿領(lǐng)域研發(fā)開(kāi)拓層面，在太空能源、可控核聚變等需要全球科學(xué)界共同投入的領(lǐng)域，中國(guó)可發(fā)揮更大作用，與國(guó)際社會(huì)攜手突破人類能源與算力的邊界。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，數(shù)字化與綠色化這兩大全球性創(chuàng)新進(jìn)程正在交織融合，為各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)新的可能性。面對(duì)AI能耗帶來(lái)的共同挑戰(zhàn)，國(guó)際社會(huì)有望通過(guò)攜手合作，在平衡中尋求突破，在挑戰(zhàn)中把握機(jī)遇，共同開(kāi)辟綠色算力的未來(lái)之路?！辈聍杳粽f(shuō)。