亟需推动AI家当用能绿色化_能源_数据
人工智能(AI)技能已成为推动社会生产力进步及国际技能竞争的主要力量。AI技能通过自动化繁芜流程,特殊是数据处理和重复任务的实行,显著降落人力本钱并提升生产效率。与此同时,AI技能的高能耗及其环境影响问题正受到越来越多的关注。
AI数据中央能源花费问题显现
当前,AI技能已在教诲、金融、医疗及市场剖析等多个领域成为决策支持的主要工具。环球科技巨子正在利用天生性AI工具开拓新领域和新工具。例如,微软的Azure AI和谷歌的Cloud AutoML等做事为用户供应了强大的云打算和机器学习平台;谷歌通过ChatGPT和Gemini等产品,进一步拓展了AI运用范围。在我国,百度的“文心一言”、阿里巴巴的“通义”系列产品,科大讯飞的“星火”大模型,都是广受市场欢迎的AI运用。这些AI技能创新进一步催生了新的商业模式和产品需求,如AI定制服务、云打算办理方案等。随着技能的进步,AI模型正趋向更大规模,须要更多的数据处理和打算资源,这为硬件制造商和数据中央业务带来新的增长机会。
AI技能,尤其是其深度学习演习过程,须要大量打算资源,环球AI数据中央的能源花费已成为一个不可忽略的问题,这紧张表示在三个层面。一是AI能源花费规模巨大。环球数据中央的电力花费约占环球总电力花费的1%—2%,个中AI数据中央因演习大型模型而成为紧张能源花费大户。据宣布,ChatGPT每天需相应约2亿个要求,日耗电量超过50万度,相称于1.7万个美国家庭的用电量。能源花费、用水和温室气体排放增加对生物多样性产生危害,与环境可持续的目标相悖。二是AI能源需求对根本举动步伐产生深远影响。估量到2027年,AI做事器的能源需求可能与阿根廷、荷兰等国家的能源需求总和相称。特斯拉CEO埃隆·马斯克曾指出,电力短缺可能成为限定AI发展的关键成分。这表明,AI能源需求的快速增长正导致对能源构造与电力根本举动步伐的巨大压力。三是AI发展或加剧环境污染问题,匆匆使科技巨子寻求办理方案。谷歌、亚马逊等跨国企业正积极推动数据中央的绿色转型,努力减少环境足迹。
我国AI家当面临三重能源寻衅
近年来,我国在AI专利申请与运用层面展现出强劲的发展势头,AI专利申请量处于环球领先水平。2022年,我国企业和机构申请AI干系专利29853项,占该年环球AI专利申请量的40%以上,比美国的申请量多出近80%。同时,我国AI家当发展更强调算法与大数据的深度领悟。在产品层面,我国企业把算法运用到了网络购物、打车等一系列消费业务场景。在家当层面,干系企业正积极推动智能制造、城市管理和公共安全等领域的智能化转型和家当升级。
我国AI运用快速推进,但在可再生能源的利用和环境可持续性方面还有提升空间。
总体来看,我国AI家当面临的能源寻衅紧张表现在三个方面。一是我国AI家当迅速崛起,数据中央培植和运营数量激增。数据中央作为云打算和大数据做事的根本举动步伐,其能耗占全国总能耗的比重逐年上升。在“十三五”期间,全国数据中央机架数量增长超过两倍,估量机架数量将打破300万架,数据中央数量超过7.4万家。全国数据中央耗电量增长率连续八年超过12%,远高于其他用能行业,数据中央的节能减排事情显得尤为急迫。二是我国经济仍旧依赖以化石能源为主的能源构造,干系数据显示,2023年我国数据中央的可再生能源利用率仅约23%。三是AI算力布局与可再生能源分布错配,我国数据中央和AI企业紧张集中在环渤海、长三角、珠三角等经济发达地区,但可再生能源资源集中于中西部地区,资源的错配影响了可再生能源的高效利用和环境保护。
值得把稳的是,随着AI模型演习和数据处理所需打算资源的增加,依赖单一可再生能源供应已无法知足日益增长的数据中央电力需求。同时,AI发展可能提升可再生能源的效率和可包袱性,存在推动化石能源消费量反弹的风险。AI的能源回弹效应不仅将增加企业运营本钱,还会加剧温室气体排放,对可持续发展产生负面影响。根据国际能源署的数据,环球数据中央的能耗约占环球电力花费的1%至3%,大约40%的数据中央能源依赖化石燃料,直接导致碳排放量增加,2020年数据中央产生的碳排放量靠近200百万吨。除二氧化碳之外,化石燃料的燃烧不仅开释二氧化碳,还可能排放二氧化硫、氮氧化物等其他污染物和温室气体。这些气体和颗粒物将加剧酸雨、空气质量低落和其他环境污染问题,并影响生物多样性和生态系统完全性。
促进AI家当绿色化的四条路径
当前,我国干系部门正积极推动“绿色数据中央”培植,加大环境保护与投资力度,努力减少AI技能的环境足迹,并取得显著成效。为进一步办理AI技能高耗能问题,建议从以下几方面入手。
一是优化能源构造和管理。为有效降落能耗,应全面优化数据中央设计与运营,支配高效能源办理方案,包括采取前辈冷却系统与电源管理技能,合理布局做事器以减少资源冗余,并灵巧利用需求相应技能,确保能源供应与电网颠簸的适应性。支持AI领域大规模采取可再生能源,优化AI算力中央地理布局,积极推进“东数西算”计策,集中数据中央于可再生能源资源丰富地区,以提升能源利用效率。推动储能技能与AI技能的领悟发展,建立大规模电池储能系统,供应多元化的储能办理方案,确保AI技能的能源需求。
二是大力推广技能创新和节能方法。加强技能创新是推动AI绿色发展的关键。建议鼓励开拓低能耗AI算法和模型以减少打算资源需求,并推动AI与能源技能领悟,通过开拓能源预测和负载调节技能等智能能源管理系统,优化能源生产和利用效率。
三是加强国际互助与标准制订。一方面,制订国际标准,规范AI家当与产品的能源花费和环境影响评估;另一方面,加强能源利用和环境保护方面的国际互助;同时,积极推动环球能源管理,促进干系国际技能转让与共享;此外,开展跨国可再生能源项目与数据中央培植,共享技能和绿色资源。
四是健全政策支持与勉励机制。在标准规范层面,亟需制订行业与产品能效标准,明确AI产品用能哀求与规范。在政策勉励层面,建议供应财政补贴和税收优惠,鼓励企业采取绿色能源和高效技能;同时,可探索实施绿色信贷和投资支持,设立绿色发展基金,支持可再生能源和节能减排技能的研发与运用。
(作者系北京航空航天算夜学副教授)
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