五年翻一番,我們的電還夠AI用嗎?快訊
如何降低數據中心對電網和電力帶來的壓力呢,AI和數據中心帶來的能源需求將在2030年加倍,強調加快提升數據中心等重點用能單位和行業的綠色電力消費比例。
你經歷過頻繁停電嗎?
曾經,我國多數地區都存在電力短缺問題,及至80年代,雖然隨著電網改造等工作令情況大為改觀,但停電仍不少見。即使在90年代電力基建“狂奔”階段,很多大城市居民也有時不時停電的經歷,蠟燭也成了家中的必備品。
但在進入21世紀后,尤其是2008年首個特高壓工程投運、2011年全國電力聯網基本實現后,對于很多居民來說,停電幾乎成為歷史。近年來,即使社會用電量持續增長,供電可靠率始終保持在99%以上,雖然2020年后極端天氣頻現、波動性新能源裝機增長一度導致個別地區出現“電荒”,但更多波及的也是工業用戶,居民所受影響仍相對較少。
不過,更大的壓力正在到來。
AI用電量預計五年翻一番
根據澎湃新聞等媒體的報道,在3月23日的中國發展高層論壇2025年年會上,施耐德電氣集團董事會主席兼首席執行官趙國華(Jean-Pascal Tricoire)預測稱,AI和數據中心帶來的能源需求將在2030年加倍。
無獨有偶,在3月20日的彭博新能源財經BNEF首屆北京峰會上,彭博新能源財經智能出行分析師呂京弘也認為,我國數據中心用電負荷預計將在2030年翻倍。
實際上,AI浪潮席卷而至的兩年多以來,類似的預測已有不少,隨著相關產業勢頭愈發兇猛,對用電量增長的估計也水漲船高。鈦媒體梳理了近半年多以來的專家、機構觀點,中國的AI用電量五年翻倍是相對較主流的看法。
根據彭博新能源財經的統計分析,2024年我國數據中心用電負荷達到20GW,預計2030年翻倍至40GW后,還會繼續保持較高增長,到2035年進一步增至63GW,接近發電大省之一青海省2024年的裝機總量。屆時,數據中心用電量將達到400TWh,占當年全社會用電量3.2%。“雖然這個數字看起來不大,但考慮到其總體體量,以及數據中心用電在時空上更加緊湊、帶來的功率瞬時波動更劇烈等特征,其對電網會帶來的影響不容忽視?!眳尉┖氡硎?。

圖片來自彭博新能源財經BNEF
在上述峰會的一場圓桌討論上,中國華能集團有限公司能源研究院院長趙勇表示,有更加激進的預測認為到2035年人工智能相關產業在全社會用電量中的占比將增加到10%以上,即使其他行業增長曲線不變,這些都是新增需求,會帶來很大壓力。他還表示,目前已有專家建議,將人工智能及相關產業納入高耗能行業范疇,“這樣一來,我國的八大高耗能行業也要改稱九大高耗能行業了?!?/p>
實際上,AI用電量的增加只是一方面,隨著“雙碳”目標的推進,我國風電、光伏裝機正在快速增長,2024年中合計已超過第一大電源煤電的裝機量,發電量占比也提升到20%的水平,而新能源受時空因素限制明顯,如果儲能不到位,就會帶來明顯的波動性風險。此外,電動汽車、機器人,包括在美國等地愈發紅火的加密貨幣等新興產業、技術都在增加著電耗。與此同時,這些新增電耗也對降低碳排放、應對氣候變化形成明顯壓力。
當然,根據中國科學技術信息研究所人工智能中心副主任李修全的看法,在我國當前的供電體系下,至少短期內無需擔心“缺電”問題,但他也同時提到,未來大規模智能化時代到來后,如何解決能源需求總體上的激增是重要課題。
如何解決電力、算力協同問題?
如何降低數據中心對電網和電力帶來的壓力呢?
呂京弘認為,首先需要考慮的是數據中心的選址問題,“位置決定一切”,她表示。
目前,在“東數西算”格局下,我國八大國家算力樞紐多處于年均氣溫相對較低的西部省份,具備風冷等資源優勢,有利于緩解用電壓力,而且,當地大多風光資源較為充沛、新能源裝機可觀,綠色電力的供應也同時有益于降低碳排放。
復旦大學大數據研究院副院長、能源經濟與戰略研究中心主任吳力波也曾在一次演講中表示,在算力需求大比例增加之際,需要高度關注電力和算力的協調、地區間的平衡發展。她表示,根據國家對算力資源的部署,西部地區未來會成為新的數據中心熱點,但就目前來看,“東數西算”還面臨傳輸成本高、數據實時訓練延遲和安全保障不足等問題,而東部沿海省份算力需求增速極快,還是造成了數據中心地區間分布的不均衡,而這些AI產業集中度高的地區本身電力排放結構(新能源發電占比等)就不樂觀,未來碳排放雙控的壓力會更大。
她認為,要同時滿足AI用電需求和“雙碳”發展目標,我們就應加大綠色算力供應,除了空間布局上的調整,還可以考慮依據時間特征進行系統優化,協同算力曲線和新能源發電的電力曲線,讓二者的峰谷特征更好匹配、實時響應。
對綠色算力,呂京弘還建議,未來應加大相關產業對各類配套清潔技術的使用,同時提升數據中心的綠電采購比例。她指出,在風電、光伏等波動性新能源尚無法全面滿足數據中心對穩定、持續、可靠的電力供應的要求時,綠電采購仍是該行業最主要的減碳方式。
不過,她也同時指出,AI產業正在快速發展,AI用電的發展仍面臨很多未知數,比如GPU能效提升是否會實現突破,數據中心利用率是否會大幅提升,儲能技術、算法的進一步發展趨勢等。
趙國華即認為,相比于AI需求在能源結構中占比的增加,其對包括電力系統在內各領域帶來的約30%的效率提升更為可觀。
值得一提的是,近來我國相關政策也在持續推出。2024年7月,《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》出臺,強調“推動數據中心綠色低碳發展,加快節能降碳改造和用能設備更新,支撐完成‘十四五’能耗強度降低約束性指標”,并分別設定了到2025年底和2030年底,全國數據中心布局、平均電能利用效率、可再生能源利用率、平均單位算力能效和碳效等指標。
今年1月1日正式發布的《國家數據基礎設施建設指引》中亦明確提出,鼓勵綠電資源富集區域建設高能效數據中心。今年3月18日,國家發展改革委、國家能源局、工業和信息化部、商務部、國家數據局聯合印發《關于促進可再生能源綠色電力證書市場高質量發展的意見》,強調加快提升數據中心等重點用能單位和行業的綠色電力消費比例,到2030年原則上不低于全國可再生能源電力總量消納責任權重平均水平;國家樞紐節點新建數據中心綠色電力消費比例在80%基礎上進一步提升。(胡珈萌)
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