你經(jīng)歷過頻繁停電嗎？

曾經(jīng)，我國多數(shù)地區(qū)都存在電力短缺問題，及至80年代，雖然隨著電網(wǎng)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(shí)不時(shí)停電的經(jīng)歷，蠟燭也成了家中的必備品。

但在進(jìn)入21世紀(jì)后，尤其是2008年*特高壓工程投運(yùn)、2011年全國電力聯(lián)網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)后，對(duì)于很多居民來說，停電幾乎成為歷史。近年來，即使社會(huì)用電量持續(xù)增長(zhǎng)，供電可靠率始終保持在99%以上，雖然2020年后極端天氣頻現(xiàn)、波動(dòng)性新能源裝機(jī)增長(zhǎng)一度導(dǎo)致個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)“電荒”，但更多波及的也是工業(yè)用戶，居民所受影響仍相對(duì)較少。

不過，更大的壓力正在到來。

AI用電量預(yù)計(jì)五年翻一番

根據(jù)澎湃新聞等媒體的報(bào)道，在3月23日的中國發(fā)展高層論壇2025年年會(huì)上，施耐德電氣集團(tuán)董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官趙國華（Jean-Pascal Tricoire）預(yù)測(cè)稱，AI和數(shù)據(jù)中心帶來的能源需求將在2030年加倍。

無獨(dú)有偶，在3月20日的彭博新能源財(cái)經(jīng)BNEF首屆北京峰會(huì)上，彭博新能源財(cái)經(jīng)智能出行分析師呂京弘也認(rèn)為，我國數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷預(yù)計(jì)將在2030年翻倍。

實(shí)際上，AI浪潮席卷而至的兩年多以來，類似的預(yù)測(cè)已有不少，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)勢(shì)頭愈發(fā)兇猛，對(duì)用電量增長(zhǎng)的估計(jì)也水漲船高。鈦媒體梳理了近半年多以來的專家、機(jī)構(gòu)觀點(diǎn)，中國的AI用電量五年翻倍是相對(duì)較主流的看法。

根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)的統(tǒng)計(jì)分析，2024年我國數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷達(dá)到20GW，預(yù)計(jì)2030年翻倍至40GW后，還會(huì)繼續(xù)保持較高增長(zhǎng)，到2035年進(jìn)一步增至63GW，接近發(fā)電大省之一青海省2024年的裝機(jī)總量。屆時(shí)，數(shù)據(jù)中心用電量將達(dá)到400TWh，占當(dāng)年全社會(huì)用電量3.2%?！半m然這個(gè)數(shù)字看起來不大，但考慮到其總體體量，以及數(shù)據(jù)中心用電在時(shí)空上更加緊湊、帶來的功率瞬時(shí)波動(dòng)更劇烈等特征，其對(duì)電網(wǎng)會(huì)帶來的影響不容忽視。”呂京弘表示。

圖片來自彭博新能源財(cái)經(jīng)BNEF

在上述峰會(huì)的一場(chǎng)圓桌討論上，中國華能集團(tuán)有限公司能源研究院院長(zhǎng)趙勇表示，有更加激進(jìn)的預(yù)測(cè)認(rèn)為到2035年人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)在全社會(huì)用電量中的占比將增加到10%以上，即使其他行業(yè)增長(zhǎng)曲線不變，這些都是新增需求，會(huì)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(guān)產(chǎn)業(yè)納入高耗能行業(yè)范疇，“這樣一來，我國的八大高耗能行業(yè)也要改稱九大高耗能行業(yè)了?！?/p>

實(shí)際上，AI用電量的增加只是一方面，隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，我國風(fēng)電、光伏裝機(jī)正在快速增長(zhǎng)，2024年中合計(jì)已超過*大電源煤電的裝機(jī)量，發(fā)電量占比也提升到20%的水平，而新能源受時(shí)空因素限制明顯，如果儲(chǔ)能不到位，就會(huì)帶來明顯的波動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)。此外，電動(dòng)汽車、機(jī)器人，包括在美國等地愈發(fā)紅火的加密貨幣等新興產(chǎn)業(yè)、技術(shù)都在增加著電耗。與此同時(shí)，這些新增電耗也對(duì)降低碳排放、應(yīng)對(duì)氣候變化形成明顯壓力。

當(dāng)然，根據(jù)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所人工智能中心副主任李修全的看法，在我國當(dāng)前的供電體系下，至少短期內(nèi)無需擔(dān)心“缺電”問題，但他也同時(shí)提到，未來大規(guī)模智能化時(shí)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(xié)同問題？

如何降低數(shù)據(jù)中心對(duì)電網(wǎng)和電力帶來的壓力呢？

呂京弘認(rèn)為，首先需要考慮的是數(shù)據(jù)中心的選址問題，“位置決定一切”，她表示。

目前，在“東數(shù)西算”格局下，我國八大國家算力樞紐多處于年均氣溫相對(duì)較低的西部省份，具備風(fēng)冷等資源優(yōu)勢(shì)，有利于緩解用電壓力，而且，當(dāng)?shù)卮蠖囡L(fēng)光資源較為充沛、新能源裝機(jī)可觀，綠色電力的供應(yīng)也同時(shí)有益于降低碳排放。

復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)研究院副院長(zhǎng)、能源經(jīng)濟(jì)與戰(zhàn)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(guān)注電力和算力的協(xié)調(diào)、地區(qū)間的平衡發(fā)展。她表示，根據(jù)國家對(duì)算力資源的部署，西部地區(qū)未來會(huì)成為新的數(shù)據(jù)中心熱點(diǎn)，但就目前來看，“東數(shù)西算”還面臨傳輸成本高、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)訓(xùn)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(shù)據(jù)中心地區(qū)間分布的不均衡，而這些AI產(chǎn)業(yè)集中度高的地區(qū)本身電力排放結(jié)構(gòu)（新能源發(fā)電占比等）就不樂觀，未來碳排放雙控的壓力會(huì)更大。

她認(rèn)為，要同時(shí)滿足AI用電需求和“雙碳”發(fā)展目標(biāo)，我們就應(yīng)加大綠色算力供應(yīng)，除了空間布局上的調(diào)整，還可以考慮依據(jù)時(shí)間特征進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，協(xié)同算力曲線和新能源發(fā)電的電力曲線，讓二者的峰谷特征更好匹配、實(shí)時(shí)響應(yīng)。

對(duì)綠色算力，呂京弘還建議，未來應(yīng)加大相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)各類配套清潔技術(shù)的使用，同時(shí)提升數(shù)據(jù)中心的綠電采購比例。她指出，在風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性新能源尚無法全面滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)穩(wěn)定、持續(xù)、可靠的電力供應(yīng)的要求時(shí)，綠電采購仍是該行業(yè)最主要的減碳方式。

不過，她也同時(shí)指出，AI產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展，AI用電的發(fā)展仍面臨很多未知數(shù)，比如GPU能效提升是否會(huì)實(shí)現(xiàn)突破，數(shù)據(jù)中心利用率是否會(huì)大幅提升，儲(chǔ)能技術(shù)、算法的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)等。

趙國華即認(rèn)為，相比于AI需求在能源結(jié)構(gòu)中占比的增加，其對(duì)包括電力系統(tǒng)在內(nèi)各領(lǐng)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(guān)政策也在持續(xù)推出。2024年7月，《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》出臺(tái)，強(qiáng)調(diào)“推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展，加快節(jié)能降碳改造和用能設(shè)備更新，支撐完成‘十四五’能耗強(qiáng)度降低約束性指標(biāo)”，并分別設(shè)定了到2025年底和2030年底，全國數(shù)據(jù)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(biāo)。

今年1月1日正式發(fā)布的《國家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指引》中亦明確提出，鼓勵(lì)綠電資源富集區(qū)域建設(shè)高能效數(shù)據(jù)中心。今年3月18日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、商務(wù)部、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)可再生能源綠色電力證書市場(chǎng)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，強(qiáng)調(diào)加快提升數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)用能單位和行業(yè)的綠色電力消費(fèi)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(zé)任權(quán)重平均水平；國家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠色電力消費(fèi)比例在80%基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升。