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AI背后的能源消耗，你了解多少？

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-04-17 16:05

見習(xí)記者 王可 中國能源新聞網(wǎng)記者 白宇

　　當(dāng)前，人工智能（以下簡稱“AI”）正以前所未有的速度融入人們的生活與工作，在帶來便捷與高效的同時(shí)，其背后隱藏的龐大能源消耗卻較少被人留意。國際能源署近日發(fā)布的《能源與AI》報(bào)告，揭示了AI能耗的真實(shí)數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)用戶與AI完成一次對(duì)話，云端服務(wù)器便會(huì)消耗2瓦時(shí)電能，約等于開燈十分鐘的耗電量；若使用AI生成一段視頻，所需電量則升至50瓦時(shí)，足夠一臺(tái)電風(fēng)扇持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)約1小時(shí)。

　　然而，在全球科技巨頭競逐大模型賽道的算力競賽中，能源消耗的代價(jià)遠(yuǎn)超公眾想象。報(bào)告以O(shè)penAI的GPT-4為例，該數(shù)據(jù)模型在持續(xù)14周的數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練中消耗了42.4吉瓦時(shí)電力，日均耗電0.43吉瓦時(shí)，這堪比2.85萬戶歐美家庭的日均用電量。但這僅僅是AI能耗的冰山一角——

　　放眼全世界，2024年全球數(shù)據(jù)中心耗電達(dá)415太瓦時(shí)，占據(jù)全球總用電量的1.5%，與英國全年用電量相當(dāng)。其中，美國數(shù)據(jù)中心耗電量180太瓦時(shí)占全球45%的份額，其次是占據(jù)25%的中國和占據(jù)15%的歐洲。過去十年，美國數(shù)據(jù)中心用電量增長迅猛，2015至2024年間以年均約12%的速度增長，2024年耗電量達(dá)180太瓦時(shí)，超過美國全社會(huì)用電量的4%。同時(shí)，中國的數(shù)據(jù)中心行業(yè)自2015年起也顯著擴(kuò)張，2015至2024年間電力需求年均增長15%，而同期中國全社會(huì)用電量年均增速僅為7%，目前中國數(shù)據(jù)中心年耗電量約100太瓦時(shí)，大致相當(dāng)于國內(nèi)電動(dòng)汽車的年用電量。

　　未來AI能源消耗圖景更具沖擊力，報(bào)告預(yù)測，到2030年，全球數(shù)據(jù)中心用電將飆升至945太瓦時(shí)，逼近日本當(dāng)前全國用電規(guī)模。

　　面對(duì)數(shù)據(jù)中心電力需求的極速增長，全球能源供給結(jié)構(gòu)正呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。報(bào)告顯示，可再生能源將滿足近一半的新增用電需求，天然氣和煤炭緊隨其后。美國德州的風(fēng)電園區(qū)與中國內(nèi)蒙古的光伏基地，正逐漸成為新一代“數(shù)字油田”。

　　同時(shí)，能源系統(tǒng)正加速向電氣化、數(shù)字化、互聯(lián)化和去中心化演進(jìn)，AI技術(shù)被寄予厚望，有望用于優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度、提升能源效率及降低排放。然而，報(bào)告同時(shí)強(qiáng)調(diào)，AI與能源行業(yè)的互動(dòng)呈現(xiàn)明顯的“雙刃劍”效應(yīng)，在帶來希望的同時(shí)，也可能給保障能源安全帶來一定壓力。

　　為平衡AI發(fā)展與能源安全，報(bào)告提出系統(tǒng)性解決方案。一方面是基建升級(jí)，各國需加大可再生能源裝機(jī)與智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能設(shè)施投資，以匹配數(shù)據(jù)中心等新興負(fù)荷需求。另一方面是能效革新，推廣液冷技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)，將數(shù)據(jù)中心能效比（PUE）降至1.1以下，并通過“虛擬電廠”實(shí)現(xiàn)算力與分布式能源的動(dòng)態(tài)匹配。此外，還需建立政策制定者、科技企業(yè)與能源行業(yè)的常態(tài)化對(duì)話機(jī)制，推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與政策框架的銜接。

　　不難看出，人類在提升AI運(yùn)行效率的同時(shí)，也使其成為了更高效的能源消耗體，這種效率與能耗并存的現(xiàn)象是技術(shù)發(fā)展中的精妙悖論。當(dāng)挪威的數(shù)據(jù)中心將服務(wù)器余熱輸送至城市供暖系統(tǒng)，當(dāng)深圳的虛擬電廠通過AI實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)節(jié)，能源與AI的關(guān)系正從簡單的“消耗與被消耗”，轉(zhuǎn)向更深層的“賦能與被賦能”。在AI與能源相互交織的未來，如何實(shí)現(xiàn)“Energy for AI and AI for energy”（能源賦能AI，AI革新能源）的良性循環(huán)，將成為決定未來可持續(xù)發(fā)展的重要命題。

　　責(zé)任編輯：沈馨蕊