最新研究表明,到2020年,人工智能数据中心的能源需求将超过日本——这还是在电网能够跟上需求的前提下。
国际能源署 (IEA) 的一份新报告旨在量化人工智能对能源网络的影响,报告指出,自2022年以来,数据中心的投资几乎翻了一番,数据中心的用电量自2017年以来增长了12%。
到2030年,这一数字预计将再翻一番,这主要得益于科技行业对人工智能的大力应用,以及人工智能的兴起。
IEA执行主任法提赫·比罗尔表示:“未来五年,全球数据中心的电力需求预计将增长一倍以上,到2030年,其用电量将相当于日本目前的总用电量。”
需求多样化
国际能源署的报告指出,一个典型的人工智能数据中心的耗电量相当于10万户家庭的用电量,但目前在建的最大数据中心的耗电量可能是这个数字的20倍。
然而,报告指出,数据中心只是全球电力需求增长的一个驱动因素,约占全球电力需求的十分之一,低于工业电机、空调和电动汽车的用电量。
由于发展中经济体的电力需求增长已经很高,因此数据中心的影响可能较小;而电力需求基本停滞的发达经济体将受到更为显著的影响。
“在一些国家,这种影响将尤为显著,”比罗尔补充道。“例如,在美国,数据中心预计将占电力需求增长的近一半;在日本,这一比例超过一半;在马来西亚,这一比例高达五分之一。”
报告指出,到2020年,美国数据中心的用电量将超过铝、钢铁、水泥、化学品和所有其他能源密集型产品的总和。
电网不堪重负
国际能源署警告称,电网压力可能导致多达五分之一的数据中心项目被推迟,并指出,目前连接电网以及接入变压器和电缆等关键电网组件的等待时间已经很长。对于天然气发电而言,涡轮机的交付周期已经长达数年。
国际能源署表示:“如果电力行业不加大力度,满足数据中心负载增长可能需要与其他目标(例如电气化、制造业增长或可负担性)进行权衡。”
这并非美国独有的问题。去年,英国国家电网负责人警告称,该国的能源网络已难以满足不断增长的需求——而且,除非获得大量投资来促进升级,否则这种趋势预计会持续十年。
国际能源署提出的一个解决方案是为新数据中心选择更优的地点,在电力和电网覆盖率高的地区寻找机会。
国际能源署表示:“电网运营商还可以研究在电网约束较少的地区设立数据中心的激励措施。” “我们发现,美国正在开发的数据中心中有50%都位于现有的大型集群中,这可能会增加局部瓶颈的风险。”
除了这些直接的担忧之外,国际能源署还对安全问题发出了警告。近年来,针对关键国家基础设施的攻击迅速增加,而数据中心如今已成为现代经济的重要组成部分,风险也日益加剧。
国际能源署在一篇博文中表示:“过去四年,针对能源公用事业的网络攻击增加了两倍,而且由于人工智能的出现,攻击变得更加复杂。与此同时,人工智能正成为能源公司防御此类攻击的关键工具。”
人工智能既是祸根,也是良方
人工智能可以通过优化现有能源、降低能耗和提升电网来应对其中一些挑战——这些努力已经到位,英国政府的人工智能能源委员会正在与微软、谷歌和亚马逊等人工智能领域的领军企业合作,帮助解决当地的能源问题。
报告称,基于人工智能的故障检测可以将停电时间缩短30%至50%,而远程传感器与人工智能相结合,可以降低停电时间。管理可以提高现有输电线路的容量。
报告称:“如果应用这些工具,无需新建任何线路,即可释放高达175吉瓦(GW)的输电容量。”
国际能源署还推出了一款新的人工智能代理,帮助解答有关报告内容的问题,这或许凸显了人工智能的影响。不过,报告警告称:“人工智能可能会出错,你应该根据原始资料独立核实答案。”

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