人工智能、气候与能源 -超越 “单纯” 电力的机遇-AI, Climate & Energy — Opportunities Beyond 'Just' Power
2025-11-10 11:34

行业与公司 * 纪要涉及的行业为人工智能、气候与能源、可持续发展与转型战略 [1] * 涉及的公司与机构包括杰富瑞、国际能源署、伦敦政治经济学院格兰瑟姆研究所、RMI、ClimateAI、清洁能源买家联盟、谷歌、DeepMind、亚马逊、甲骨文、微软、英伟达等 [2][3][4][8][9][10][11][12] 核心观点与论据 AI对能源转型与气候行动的积极影响 * AI在电力、食品和交通这三个领域的应用,到2035年每年可减少32-54亿吨二氧化碳当量的排放,这超过了AI相关数据中心预计增加的04-16亿吨二氧化碳当量排放 [2] * AI应用可通过改变复杂系统、加速技术发现、推动行为改变、改进气候模型和增强气候韧性五大关键领域加速气候行动 [87][88] * 具体案例包括DeepMind的AI将风电场经济价值提高20%,谷歌的Nest优化家庭供暖制冷,谷歌FloodHub提前5天预报洪水 [6][12] AI驱动的电力需求增长与结构 * 当前数据中心耗电量约为415太瓦时,占全球电力的约15%,在某些情景下,国际能源署预计到2030年将翻倍至950太瓦时,占全球电力的约3% [6][26][27] * 专门针对AI优化的“加速服务器”在数据中心服务器容量中的份额预计将从25%上升到2030年的近50%,驱动大部分增长 [6] * 美国和中国是最大的数据中心市场,美国驱动了近一半的总需求和大部分增长 [6][31] 数据中心电力需求的挑战与机遇 * 数据中心具有高耗能且倾向于集群的特点,美国约50%的容量集中在5个区域,放大了本地电网限制 [3][14][15][40][41] * 数据中心并非电力需求增长的最大贡献者,工业、电动汽车、电器和制冷都是更大的贡献者 [3][62] * 数据中心的灵活性是一个重大机遇,如果美国数据中心有约1%的时间是灵活的,现有系统就有足够空间整合到2035年70%的数据容量 [7] 效率提升与技术创新 * 全球数据中心约71%的能源用于服务器硬件,19%用于冷却,10%用于其他用途 [8][74] * 硬件和模型效率的显著改进可以产生重大影响,例如谷歌Gemini模型将每次查询的能耗在一年内降低了33倍,新的超大规模数据中心已将冷却能耗降至总能耗的7% [8][75] * AI正在加速清洁能源、材料和生物技术的创新,例如发现新的电池材料、识别数百万种理论晶体结构以促进可再生能源生产与存储技术的突破 [97][99] 电网整合与能源采购 * 企业自愿清洁能源采购市场已达到100吉瓦的总交易容量,尽管存在AI驱动的负荷增长等逆风,企业可持续性和清洁能源采购正在加速 [10] * 需要电网管理解决方案,如动态线路额定值、先进导体和虚拟电厂,以最大化现有资产并支持清洁能源整合 [11] * 太阳能、风能和电池是增加电网新容量最快、成本最低的方式 [83][84] 其他重要内容 风险与不确定性 * AI相关的排放取决于电力生成方式,电力系统的脱碳至关重要 [121] * 市场力量本身可能不足以驱动所需规模的变革,需要公共干预来创造有利条件、引导AI应用应对高风险领域并解决潜在风险,例如AI用于石油天然气勘探带来的反弹效应 [121] * 数据中心电力需求前景高度不确定,受效率改进、AI应用速度和能源行业瓶颈等因素驱动 [35] * 电力行业面临供应链压力,电网设备订单积压和价格指数上升,输电线路建设可能需要三到六年或更长时间 [48][49] * 除非电力行业加快步伐,否则约20%的计划数据中心容量可能面临延迟风险 [55][56] 投资机会与市场误判 * 数据中心的灵活性价值被市场低估 [7] * 在美国,随着公用事业公司将数据中心增长纳入预测,他们正在增加天然气建设,2025年增加的计划天然气容量超过了风能和太阳能,这存在过度建设风险,可能最终使普通消费者损失数十亿美元 [65][68][71] * 由数据中心自己供电的项目不太可能增加其他费率支付者的成本 [71][72]