前言：在(zai)当今这个日新月(yue)异的时代，人(ren)工智能（AI）以其无可比拟(ni)的力量，重塑了我们的生活方式(shi)，推动了科技(ji)进步和经济增长的边界。
当我们陶醉于AI所带(dai)来的便捷(jie)与(yu)创新时，一个隐匿于幕后的挑战正悄无声息地(di)浮出水面(mian)，即(ji)电力供(gong)应的紧(jin)绷状态。随着AI应用的日益广泛，它对电力资(zi)源的庞大需(xu)求，正逐渐成为制(zhi)约其自(zi)身发展的瓶颈，同时也考验着现(xian)有电力系统的承受极限。然而现(xian)实果真如此吗？
01. AI耗电量的真实面(mian)貌
媒(mei)体上不乏(fa)关于AI耗电量惊人(ren)的报道，比如OpenAI的明(ming)星产品ChatGPT，每(mei)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(jun)用电量。这一数据虽然乍看之下令人(ren)咋舌，但深入探究，其实是在(zai)意料(liao)之中。AI，尤其是大型模(mo)型的训练和推理过程，需(xu)要依(yi)赖高性能计算机集群，这些(xie)“计算怪(guai)兽(shou)”无时无刻(ke)不在(zai)消耗着巨大的电能。然而，对于AI的电力消耗，市场上也存在(zai)一定的误解(jie)，部分报道可能出于吸(xi)引(yin)眼球的目的，对这一问题进行了夸(kua)大处理，忽略(lue)了整体电力消费的大背景。
当我们把AI的电力消耗放置在(zai)全球或国家的电力生产总量中进行对比时，会发现(xian)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(zai)未(wei)来几年内将以25%到33%的年复合(he)增长率增长，但这一增长是在(zai)整个国家电力需(xu)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(xu)求将以2.8%的年复合(he)增长率增长，AI的电力需(xu)求增长虽快，但并非脱离总体趋势。此外，即(ji)便到2030年，AI可能消耗美国四分之一的电力，但同时也意味(wei)着其他领(ling)域，包括工业、交通、居民生活等，依(yi)然占据了大部分电力份额。
而把这一数据放在(zai)中国，AI的耗电量就显得(de)更加“微不足(zu)道”了。据国家能源局发布(bu)的数据显示(shi)，2023年全社会用电量为92241亿千瓦时，同比增长6.7%，规模(mo)以上工业发电量就占了89091亿千瓦时。反观ChatGPT每(mei)天消耗的电力，还不及(ji)江苏昆山县三年前平均(jun)一天的耗电量。据统计，该县在(zai)2020年一年用了240多亿度电，平均(jun)一天的耗电量就已(yi)经在(zai)70万度左右。足(zu)以说明(ming)，虽然AI的确有着不小的能耗，但并没有达到某些(xie)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(bei)大家频频呼吁关注的AI能耗问题，是在(zai)制(zhi)造焦虑吗？其实不然。虽然AI的耗电量在(zai)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(wei)着我们可以忽视它所带(dai)来的潜在(zai)问题。
目前，AI的演进路径主要依(yi)赖于模(mo)型参数的扩增和芯片(pian)的堆叠，这种趋势预示(shi)着未(wei)来能耗的急(ji)剧增长。从这个视角出发，我们可以预见，在(zai)电力供(gong)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(wei)构成限制(zhi)AI发展的直接障(zhang)碍。但随着AI技(ji)术(shu)的不断发展和普及(ji)，其对电力的需(xu)求只会持续增长，如果不对现(xian)有的电力系统进行必(bi)要的升级和改进，将来无疑会给整个能源系统带(dai)来沉重的压力。
因(yin)此，尽管AI发展‘缺电’是未(wei)来可能面(mian)临的主要问题，但未(wei)雨绸缪才是明(ming)智之举。目前，我国算力总规模(mo)已(yi)经位(wei)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(shi)，预计到2030年，数据中心能耗总量将达3800亿千瓦时左右。这些(xie)庞大的数字无不预示(shi)着能源转型的需(xu)求在(zai)当下仍然较为迫切。
同时，电力问题是一个复杂(za)而多维度的挑战，它横跨能源供(gong)应、基础设施建设、政策制(zhi)定以及(ji)技(ji)术(shu)革新等多个领(ling)域。只有更加多元化的能源组合(he)，才能够更加灵活地(di)应对能源供(gong)应的不稳定性，同时也为环境的可持续发展提(ti)供(gong)更多的可能性。
03.探索新型电力供(gong)应方案
在(zai)传(chuan)统电网改造进展缓慢的现(xian)状下，很多国家开(kai)始另辟蹊径，寻求创新的电力供(gong)应方案。核能、地(di)热能和燃料(liao)电池等清洁能源技(ji)术(shu)，被(bei)视为未(wei)来电力供(gong)应的“新希望”。亚马逊AWS计划在(zai)核电站附近建立数据中心，微软则将目光投(tou)向(xiang)了小型模(mo)块化核反应堆和核聚变技(ji)术(shu)，这些(xie)前沿探索不仅能够缓解(jie)电力供(gong)应压力，也是向(xiang)低碳、可持续能源体系迈进的重要一步。
说回国内，我国在(zai)绿色电力领(ling)域拥有得(de)天独(du)厚的资(zi)源优(you)势。这一优(you)势在(zai)青海(hai)地(di)区尤为突出，包括光电、风(feng)电、水电等。据数据显示(shi)，截至2023年底，青海(hai)省清洁能源装机已(yi)超过5100万千瓦，占全省总装机容量的92.8%。这意味(wei)着，在(zai)青海(hai)，近九成的电力供(gong)应来自(zi)于清洁、可再(zai)生的能源。同时，清洁能源发电量在(zai)全省总发电量中的占比也超过了84.5%，显示(shi)出青海(hai)省在(zai)绿色电力领(ling)域的强(qiang)劲势头。
因(yin)此在(zai)面(mian)对电力资(zi)源与(yu)能源消耗不匹配的问题时，我国创造性地(di)提(ti)出了“东数西算”工程。这一工程旨在(zai)将数据中心等需(xu)要大量算力的设施部署(shu)在(zai)能源丰富但需(xu)求相对较低的西部地(di)区，如青海(hai)、甘(gan)肃等省份。通过这种方式(shi)，我国不仅能够充分利用西部地(di)区的清洁能源优(you)势，降低AI等算力密集型产业的能耗成本，还能够缓解(jie)东部地(di)区的电力供(gong)应压力，实现(xian)能源的高效利用和可持续发展。
除此之外，我国还在(zai)积极探索新的电力供(gong)应方案。比如，通过储能技(ji)术(shu)、智能微电网等手(shou)段，提(ti)高电力系统的灵活性和稳定性。这些(xie)技(ji)术(shu)能够有效地(di)平衡电力供(gong)应和需(xu)求，减少能源浪费和排放，为AI等产业的健(jian)康(kang)发展提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。
结语
AI与(yu)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(yu)效率，推动能源转型和技(ji)术(shu)革新。未(wei)来的路虽长，但只要我们勇于探索，合(he)理规划，积极应对，就能确保AI的飞速发展与(yu)电力供(gong)应的可持续性并行不悖，共同绘(hui)制(zhi)出一幅科技(ji)与(yu)能源和谐共生的美好蓝(lan)图。在(zai)这个过程中，政策引(yin)导、技(ji)术(shu)创新、企业行动与(yu)公众意识的提(ti)升缺一不可，只有全社会形成合(he)力，才能有效应对AI时代的电力挑战，确保科技(ji)发展的列车在(zai)充足(zu)的能源供(gong)给下，稳健(jian)前行。
作者：刘典
复旦大学中国研究院副研究员
《技(ji)术(shu)经济与(yu)管理研究》总编辑(ji)
清华大学人(ren)工智能国际治理研究院战略(lue)与(yu)宏观研究项目主任
主要研究领(ling)域为数字经济、数字货币、网络(luo)与(yu)数据治理，国际政治经济学等。