通过增加绿电使用、购买绿色证书,数据中心可以提升自身的低碳化水平,同时支持可再生能源的发展。

近日,国际能源署发布《全球能源评估》报告(以下简称《报告》),预测全球能源需求增长速度超预期,数据中心的建设发展以及人工智能(AI)的部署应用所驱动的电力需求成为电力需求增长的主要驱动力。值得注意的是,《报告》指出,化石燃料发电仍占全球电力供应的近60%。被贴上“高耗能”标签的人工智能行业,是否会进一步增加发电领域的碳排放?在低碳能源转型的大趋势下,这一新兴产业如何实现绿色发展?
高能耗并非不环保
报告显示,2023年之前,全球发达经济体的电力消费需求普遍呈下降趋势,但2024年,发达经济体的电力需求增加了230太瓦时,美国电力需求增幅尤为明显,原因是数据中心对计算能力和冷却电力的需求。欧盟国家和澳大利亚也出现了同样的现象,电力需求也有所增加。
巨大的电力需求和快速的产业扩张,使得人工智能相关产业被贴上了“高耗能”的标签。报告认为,2024年全球因数据中心建设带来的发电量将增加约20%。从传统高耗能行业到AI、算力、数据中心等新兴行业,全球电力系统的消费端发生了结构性变化。
不过,人工智能产业的发展并不一定会导致电力短缺,甚至增加碳排放。在业内人士看来,让人工智能使用“绿色电力”或许才是解决这一问题的关键。
“对于新建数据中心,结合国家‘东数据、西计算’战略,合理选址基本可以实现绿电直供,从源头上提高绿电占比。”腾讯IDC首席能源电力专家牛凯告诉《中国能源报》,“对于现有数据中心项目,逐步提高绿电采购比例,在数据中心园区外建设小型分布式风电、太阳能和储能项目,实现源网荷储一体化,都是当前数据中心减少碳排放的可行手段。”
能源转型项目主任、绿色创新发展研究院高级分析师李新地认为,目前,我国提出构建强制消纳与自愿消纳相结合的绿色证书消纳机制。数据中心作为“新基建”重点领域和电力消费大户,被列为重点推动行业。数据中心通过提升绿电消纳水平、购买绿色证书,可以提升低碳化水平,同步促进可再生能源发展。
提供提高能源效率的新方法
除了通过电力供应减少碳排放,持续的技术创新也被视为缓解AI产业“碳焦虑”的解决方案。国际能源署指出,虽然全球数据中心的规模和数量正在快速增长,但AI产业相关软硬件的能效提升也能缓解能源消耗的增加。
近年来,AI相关计算机芯片的效率基本每两到三年翻一番。根据国际能源署的数据,当代同等算力的AI相关芯片的功耗较2008年下降了约99%。业内人士认为,如果AI算力能够与数据中心运营过程中电力的实时碳排放水平相匹配,并在低碳时段调动算力优先使用电力,或将进一步凸显减碳效果。
“虽然人工智能产业发展带来的用电量增长绝对值很高,但在整体电力供应体系中占比仍然较小。根据目前业内预测,人工智能相关产业消耗的电力可能仅占总供电容量的3%左右。即使到2030年,这一数字也可能增长到5%。这无论是对局部电力供应还是整体碳排放水平都不会造成显著影响,我国电网足以支撑其稳步发展。”牛凯进一步指出。
与此同时,人工智能技术在各行业的应用也为传统高耗能行业带来了新的减碳解决方案,提升能源效率的手段也因人工智能而变得更加多样化。
北京数机智能科技有限公司负责人苗韧告诉《中国能源报》记者,当前高耗能行业面临供应链碳排放、能耗成本等多重压力,低碳将成为企业生存发展的关键。如果能将企业的绿色发展需求与数字技术有机结合,就能找到节能减碳的空间,更高效、更精准地进行碳核算和能源优化。以传统空压站系统为例,一旦赋予其“智慧”,设备异常预警时间可缩短至10分钟以内,降低相关环节运营成本近60%。
构建标准体系正当其时
国际能源署认为,随着数据中心在电力系统中的作用日益重要,各国政策制定者和监管机构应更快采取行动,迅速形成相应机制,了解这种需求增长,并将这一新兴产业发展中的潜在风险降至最低。
中央财经大学数字金融研究中心主任陈波表示,及时建立人工智能行业的相关标准至关重要。“人工智能技术在能源、气候等领域的引入,将给行业带来根本性的变革。这意味着人工智能技术的发展不仅需要升级,更需要体系的变革。目前,人工智能技术的应用已经涵盖了软件、硬件等各个方面,建立统一的标准将是一项重大挑战。”
苗任还强调,人工智能的基础离不开海量数据。目前,不同园区、不同地区在数据积累、数据交互等方面的探索进展不尽相同,国内外在数据交互共享方面也存在差异。总体而言,人工智能相关领域的发展必须形成统一的标准,这需要各行各业的共同努力。
为加快构建适应人工智能产业高质量发展和“人工智能+”高水平赋能需求的标准体系,去年7月,工业和信息化部等四部门发布《国家人工智能产业综合标准化体系建设指南(2024年版)》,明确提出到2026年,我国标准与产业科技创新的联动水平不断提升,新制定50项以上国家标准、行业标准,引领人工智能产业高质量发展的标准体系加快形成。去年发布的《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》也指出,将加快制定数据中心单位算力效率、余热利用、可再生能源利用等节能减碳标准,以及服务器、存储设备、网络交换设备、供电系统及设备、制冷系统及设备能效标准。业界普遍认为,各项产业政策的加速推进,将加速我国人工智能产业标准体系的建设和完善,为支持和引导我国人工智能产业高质量发展提供有力支撑。