消耗大量电力的AI产业面临着新的瓶颈,科技巨头出动占领能源先机。
人工智能(AI)随着行业的快速崛起,电力如饥似渴,这使得电力短缺的地区雪上加霜,也给科技巨头带来了一个严重的问题——数据中心的高能耗将导致大量温室气体排放。
对上述困境,OpenAI 创始人山姆·奥特曼曾在今年的达沃斯年会上指出,他应该专注于更友好的能源,尤其是核聚变或更便宜的太阳能。他担任董事长的核能公司Oklo最近在纽交所上市。虽然上市第一天股价暴跌,但核能吸引了更多AI行业的关注。
AI商业化和ESG目标迫使亚马逊、谷歌、微软等科技企业寻找无碳能源、核能、地热能、氢气清洁(Clean Hydrogen)等待进入视野。虽然可再生资源将在发电方面发挥重要作用,但也许还不足以完全满足AI行业这一大耗电者的需求。
马可・在最近的一次采访中,扎克伯格说:“AI的GPU(图形处理器)瓶颈有所缓解,企业正在投入大量资金建设数据中心,但能源将成为下一个主要瓶颈。他解释说,能源限制不是一个可以通过增加投资来克服的问题,这涉及到相关法律法规和政府的严格监管。
目前,科技先锋们争先恐后地布局在能源行业,而最好的解决办法仍然是雾里看花。
科技企业纷纷下注核能
如果我们更直观地看待AI行业的能源供应,国际能源署今年年初发布的报告足以生动地表明,谷歌一次搜索平均耗电0.3瓦时,而ChatGPT响应一个要求平均耗电2.9瓦时。通过谷歌每天处理90亿个搜索计算,将其转换为ChatGPT处理这些要求,每年将需要额外的电力消耗100亿千瓦时(1千瓦时相当于1千瓦时)。到2026年,人工智能产业的电力需求至少是2023年的十倍。
在人工智能的发展中,除了制造芯片和其他硬件所需的能源外,还需要大量的计算能力来“训练”模型,这背后是能源密集型数据中心。据全球数据统计公司Statista发布,截至今年3月,美国拥有世界上数据中心最多的5381个。
亚马逊计划在未来15年内花费近1500亿美元建设数据中心,为这家云计算巨头提供强大的计算率,以满足人工智能技术和其他数字服务的需求,能源供应尤为重要。两个月前,亚马逊来自美国塔伦能源公司(Talen Energy)我在宾夕法尼亚州买了一个数据中心公园。根据10年的电力购买协议,数据中心附近的苏斯奎汉纳核电站将为其提供无碳电力,这是亚马逊第一次与核电设施签订协议。
微软还计划使用下一代核反应堆来支持其数据中心和AI项目。去年9月,微软发布招聘信息,寻找核技术首席项目经理,负责完善和实施全球小型模块化反应堆(SMR)以及微反应堆能源战略,其能源发力方向可见一斑。
长期以来,微软创始人比尔·盖茨一直是核电技术的支持者。2008年,泰拉能源公司成立,开发新型核反应堆。(Terra Power),并于2021年投资美国核聚变创业公司Commonwealth Fusion Systems。2023年早些时候,微软和核聚变创业公司Helion Energy签署了购电协议,并于2028年向Helion购买了其核聚变电站的50兆瓦电力。
以“核聚变发电”为目标的创业公司吸引了大量的投资资金。其原理是利用原子核聚合产生的巨大能量发电,被视为脱碳的王牌技术,不像核裂变那样产生大量核废料,也不产生二氧化碳。谷歌和OpenAI 还下注核聚变,前者在加州投资了TAEE核聚变企业。 Technologies,早在2021年,后者就向Helion Energy投资了3.75亿美元。另外,OpenAI的创始人山姆·奥特曼也投资了Oklo,一家核裂变创业公司。
根据美国媒体的报道,Oklo目前致力于在美国爱达荷州建造第一个小型模块化反应堆,但是在监管方面遇到了很大的阻力。美国核能管理委员会(NRC)Oklo在爱达荷州的建设反应堆申请于2022年被拒绝,该公司正试图在明年年初前向NRC提交新的申请。一旦允许建造这个反应堆,预计未来将为OpenAI和其他人工智能公司的数据中心提供电力。
在全球核能热再次点燃的情况下,科技巨头大举投资核电。美、日、加等20多个国家承诺,去年在迪拜举行的COP28会议上,到2050年,核发电能力将翻倍。尽管许多科企下注小型模块化反应堆(SMR),据《金融时报》报道,SMR开发项目最早需要十年才能实现商业化。美国能源部(DOE)加快核能创新门户计划的官员克里斯托弗·洛斯说,每个人都在努力讨论如何将当前的核电机组与数据中心结合起来,但核能的“远水”难以解决电力负荷增加的“近火”。
可再生资源和潜在补充选项
当然,鸡蛋不会全部放在一个篮子里。亚马逊、谷歌和微软已经投资了数百个可再生资源项目,为其不断扩大的数据中心投资项目增加了动力。
今年3月,微软和谷歌宣布合作购买地热、清洁氢、电池储存和先进核技术产生的电力。他们还将与钢铁制造商纽柯公司合作,聚集许多大型绿色能源买家的需求,加快一些先进项目和早期商业项目的开发,包括先进核能、下一代地热和长期储能(LDES)等。
谷歌绿色能源和脱碳开发总监莫德·特克斯勒写道,推广先进的清洁技术需要大量投资,但一些初始项目新颖且有风险,可能很难获得所需的融资。三大企业的合作有利于将这些项目推向市场。
由于对人工智能产品的大量投入,微软承诺在2030年前实现负碳排放,包括向OpenAI。 投资超过130亿美元,寻找可靠的可再生能源供电迫在眉睫。最近,微软和加拿大的布鲁克菲尔德资产管理公司刚刚签署协议,支持全球10.5吉瓦的发展(GW)新型可再生资源产能,相当于2022年加利福尼亚州风能和太阳能发电的一半。
根据技术媒体The的说法 据Verge报道,鲁克菲尔德资产管理公司表示,上述协议允许其在美国、欧洲、拉丁美洲、亚洲和太平洋投资新的可再生资源项目,微软将购买每个新项目生产的电力。
然而,像风能和太阳能这样的可再生能源受到多变的天气的限制。能源行业咨询公司瑞咨得能源(Rystad Energy)根据4月份的报告分析,太阳能和风能可能不足以满足增长的电力负荷。在可再生能源发电不足的情况下,仍有需要填补的空白,天然气行业对此虎视眈眈。
托比·赖斯是美国最大的天然气制造商EQT的首席执行官(Toby Rice)据美国媒体报道,电力公司为了满足日益增长的电力需求,需要可靠、经济、快速的部署能源。根据高盛4月份发布的报告,预计人工智能和数据中心电力需求将提供60%的天然气,剩余的40%将提供可再生资源。
事实上,可再生资源无法及时填补AI行业急剧增长的需求空白,天然气也不会是唯一的救命稻草。目前,仍然很难摆脱对化石燃料发电的依赖。美国各地在拥抱众多科技企业的同时,保证能源需求,实现减排目标,就像走钢丝一样,进一步影响市场的能源供需。毫无疑问,这不仅是美国面临的问题,也是世界面临的共同问题。
目前,许多科技公司都热衷于在亚太建设数据中心。据路透社8日报道,全球私募股权投资者和资产管理公司正在准备与亚太地区数据中心相关的M&A和投资,价值数十亿美元。今年,包括日本在内的亚太地区在全球数据中心市场的交易活动中处于领先地位。随之而来的将是能源需求、减排压力和监管规则带来的挑战。
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