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AI推高电力需求阻碍脱碳?
作者:    发布于:2024-04-07 19:59:33    文字:【】【】【

参考消息网4月3日报道 据《日本经济新闻》3月14日报道,一条连接千叶县船桥市与其东北方向的印西市、全长10公里的隧道正在紧张建设中,这是由东京电力电网有限公司承建的一条输电电缆隧道。今年6月完工后,大规模输电工作可经由这条直径4.8米的隧道完成。

 

  近年,多个数据中心接连落户印西市。如果从千叶新城中央站周边步行经过,便可看到一些没有窗户的大型建筑物。数据中心就是服务器的集群,耗电量巨大。东电电网公司管区内的数据中心用电需求十年后可能最多增至现有水平的12倍,也就是700万千瓦,相当于7个核反应堆的发电量。

 

  2018年至今,负责为东电电网输电网络计划立项的草间顺一,就在为蓬勃兴起的数据中心做准备。

 

  眼下,该公司正扩建变电站和输电线。在印西隧道工程中,东电电网共投入4台盾构机,通常需要8年的工期也被压缩至5年。尽管如此,还是不断有客户前来咨询扩充输电能力的事宜。据草间介绍,他们要么要求客户多等几年,要么只能介绍其他有多余电力可供输出的单位。

 

  地处九州的熊本县则因为台积电的进驻一片欢腾。九州电力输配电公司预计,包括关联企业在内,台积电熊本工厂周边可能会增加数十万千瓦的电力需求。半导体制造商Rapidus正在北海道建设一家先进半导体工厂,预计2033财年到来前,电力消耗量将增长9%。

 

  电力需求增长并不局限于某一区域。生成式人工智能(AI)的普及、数据中心和高性能半导体行业都将推高电力需求。

 

  据电力广域运营推进机构的计算,原本持续下降的日本全国电力需求将在2024财年以后止跌回升,如果算上数据中心和半导体工厂的需求,2033财年将增长4%。

 

  生成式AI可能给我们的日常生活和整个社会带来戏剧性变化。但是美国开放人工智能研究中心(OpenAI)推出的ChatGPT,它的每一次响应消耗的电力都达到使用谷歌搜索引擎进行一般性搜索的数倍到数十倍。电流一刻不停地通过半导体,为冷却由此产生的热又必须用电。正如OpenAI首席执行官萨姆·奥尔特曼所说,能源突破对AI发展不可或缺。

 

  AI时代的电力需求将会怎样?一项着眼于2050年的研究工作已经展开。

 

  地球环境产业技术研究机构数据显示,即便考虑人口减少和材料产业萎缩等因素,与2015年相比,2050年日本国内的发电量仍将增长10%至30%,甚至有观点认为这一数字还是保守。

 

  困难在于削减温室气体排放同样迫在眉睫。增加的电力需求将阻碍脱碳进程。可再生能源与核电这样的无碳电力迈向碳中和的构想,将会随电力需求增长而更难以实现。

 

  眼下,日本可再生能源在总发电量中占比仅20%。假设到2050年电力需求增至现有水平的1.3倍,那么将可再生电力占比扩大到60%,总发电量就要达到目前规模的4倍,如果是70%,则总发电量就要增至近5倍。

 

  按照日本现行政策目标计算,到2050年,如果两成电力需求由核电供给,那么必须新建10到20个反应堆,也就是接近2011年福岛第一核电站事故发生前的核电装机容量。

 

  最可靠的选择是将火力发电与捕获和处理二氧化碳的技术相结合,但脱碳大潮下,投资回报前景不明朗,没人愿意参与。

  与此同时,老旧火电厂的退役工作还在加速。预计2031财年前的十年里,日本将失去2700万千瓦的发电量,占总装机容量近一成。

 

  人们期待日本电信电话公司正在研发的下一代通信基础设施IOWN、半导体小型化等持续创新,这些创新能够显著降低电力消耗。

 

  开发新电力来源通常以十年为单位,日本经济产业省一位高级官员表示,必须从现在就开始想办法确保足够的电力供应

  日本并不是唯一为兼顾“数字转型带来的电力需求激增”和“脱碳”苦恼的国家。上文提到那位日本经济产业省官员曾被一名欧盟高官问及“国家在核电站利用方面做了哪些准备”。据说,这名欧盟官员认为,全球电力需求猛增,仅凭可再生能源无法满足。

 

  欧盟对“数据中心外迁”保持高度警惕。国际能源署的数据显示,随着AI普及,全球电力消耗将在2026年前最大增至2022年的2.3倍。半导体工厂和数据中心将逃离那些无法提供廉价且稳定电力供应的国家。

 

  日本也面临同样风险,那些担心“还要等上十年”的数据中心运营商,即便选择迁往其他国家也不奇怪。电力将左右脱碳时代的产业竞争力。

 

  作为日本能源政策长期指针的“能源基本计划”的修订工作即将开始。参与电力需求长期预测工作的德勤集团专家主任滨崎博认为:“有关脱碳的讨论总是容易专注供给的话题,但深入需求侧思考能否确保供需平衡同样重要。”

 

  能源问题关键要在安全、省钱、稳定供应、环境友好之间寻找平衡点。但全世界都通过俄乌冲突引发的能源危机看到,如果不能确保稳定供应也就无法推进脱碳。

 

  AI时代能源战略必须以根据需求确保供需平衡作为出发点。(编译/刘林)

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