AI的爆火引發了全球性的電力缺乏發急。核電、綠電輪番上陣，誰才是AI能耗的救世主？
（文章來源 微信公眾號：動力新媒 作者：武魏楠）
1979年3月16日，一部名為《中國綜合征》（TheChinaSyndrome）的好萊塢電影在全美上映。這部由年夜導演詹姆斯·布里奇斯執導、年夜明星簡·芳達和邁克爾·道格拉斯主演的電影一經上映就引發觀影怒潮。
但是事實上，本片與中國毫無關系。該片講述了加利福尼亞州一家核電站發生毛病并引發嚴重變亂，故事重要以政治陰謀和揭穿本相為主。只不過在電影中，核變亂的代號被稱為“中國綜合征”。
任誰也不會想到，電影上映僅僅12天之后，賓夕法尼亞州的三哩島核電站真的就發生了一次堆芯熔毀變亂。這不僅比電影中的變亂加倍嚴重，並且是american核電歷史上最嚴重的一次變亂。從三哩島核變亂之后的30年時間里，american再也沒有新建過任何核電站。
許多人不了解的是，三哩島核變亂之后，另一個沒有發鬧事故的反應堆實際上一向在平安穩定地運行著。直到2019年，這個反應堆才因為經濟效益差而自願關閉。
僅僅5年之后，三哩島的命運再一次迎甜心寶貝包養網來了逆轉。這次改變它命運的，是彭湃而來的AI海潮。
2024年9月，微軟與ConstellationEnergy簽署了價值16億美元的史上規模最年夜購電協議。根據協議規定，ConstellationEnergy將會重啟三哩島核電站已經關停的反應堆，在未來20年時間里為微軟的云計算和人工智能項目供給清潔動力。
開始積極向核電靠攏的，不止有微軟。
10月，谷歌宣布與KairosPower公司一起配合，未來將在american建設7個小型模塊化核反應堆，預計第一個核電站將在2030年建成投產。
亞馬遜也不甘逞強，在同期宣布與X-energy一起配合，投資5億美元開發建設小型模塊化核反應堆。預計2039年總裝機將達到5GW。本年早些時候，亞馬遜已經提出申請，讓賓夕法尼亞州新建的數據中間連接四周的薩斯奎哈納核電站。
讓科技公司接連投向核電懷抱的最基礎緣由是從2022年開始的天生式AI熱潮。
2022年11月，OpenAI正式發布了ChatGPT。它不僅能夠答覆問題，還能創作文章、編程，甚至模擬人類的對話風格，其幾乎無所不克不及的答覆才能使得人們對年夜語言模子的通用才能有了全新的認識。
伴隨著ChatGPT敏捷在全球走紅，天生式AI、年夜模子的概念也開始席卷全球。成千上萬億的資本開始涌向AI領域。不過人們很快發現，未來限制AI和年夜模子發展包養網ppt的并不是資金、人才、設備，而是電力。
是的，在AI年夜模子的軍備競賽中，各公司通過不斷增添模子參數和數據量，等待實現“鼎力出奇跡”，相應地，算力需求也成倍增添。所謂算力，簡單來懂得，就是對數據或信息的處理才能。
由英偉達GPU芯片組成的算力或數據中間，正在成為一個個耗電巨獸。科技公司年夜佬們已經開始預見到這個問題。
英偉達創始人兼首席執行官黃仁勛曾指出，需求更周全地考慮AI的動力耗費問題，假如只考慮算力，需求燒失落14個地球的動力；特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克在接收采訪時也表現，AI算力的限制是可預見包養網的，下一個缺乏的將是電力；OpenAI首席執行官山姆·奧特曼也指出，AI的發展將需求大批動力……
恰是由于包養網這樣的急切需求，才讓科技公司義無反顧地開始不斷奔向核電。
那么，AI畢竟需求幾多電力？算力又是若何改變了電力行業？在碳約束越來包養一個月價錢越強和電力需求日益增年夜的情況下，核電真的是獨一選擇嗎？
吞噬電力
11月4日至7日，第40屆阿布扎比國際石油展覽暨會議在阿布扎比召開。這個以石油為主的會議活動上，舉辦了一場名為“EnergyforAI”的主題會議。除了石油公司的代表，電力公司、芯片公司、科技公司、人工智能公司的代表們都匯聚在了一路。
現在大要只要AI、算力與電力的話題，才幹將這般跨界的高層聚合在一路。包養會上，阿布扎比國家石油公司首席執行官Sultanal-Jaber表現，人工智能的敏捷突起為世界上最年夜的石油公司增添了對可再包養生動力的投資供給了嚴重動力。
甜心寶貝包養網當石油公司都開始認真討論AI和人工智能，我們可以想象這個話題究竟有多么火爆。而能惹起石油公司關注的緣由，當然不僅僅是因為AI在全球范圍的火爆，更是因為AI對動力的宏大耗費剛好符合了石油公司的關注點。“我們需求一個將一切情勢的動力整合在一路的模子。我們將需求更多的可再生動力，我們需求推進電池存儲技術，將可再生動力從間歇性電力轉變為基礎負載。我們需求自然氣作為橋梁，在某些處所，我們將需求核能。”Sult包養網dcardanal-Jaber說。
AI究竟有多耗能？我們可以以微軟訓練GPT-6為例。該模子應用的十萬H100卡集群需求高度集中的電力供應。
那GPT-6訓練時的用電量是幾多呢？簡單測算可以了解：一張H100GPU的最年夜功率是700W（訓練時的功率），同時算力服務器除了GPU還有CPU、風扇、存儲等。一臺算力服務器均勻設置裝備擺設5顆H100GPU，那一臺服務器整體功率就是5KW，GPT服務器集群為20000臺服務器，在滿負荷訓練時的小時耗電量大要就是：5*20000=100MWH，包養網VIP訓練1天的電量：240萬KWh，訓練一個月就是240萬kwh*30天=7200萬度電。
耗電的不只是訓練AI時的電量。單個用戶對ChatGPT或其他年夜型語言模子的查詢所耗費的電力能夠是典範Google搜刮的10倍。據《紐約客》雜志報道，OpenAI的ChatGPT天天要響應年夜約2億個請求，耗費的電力超過50萬度，相當于1.7萬個american家庭的用電量。
在ChatGPT火爆3個月之后的2023年1月，OpenAI僅一個月已耗用能夠同等17.5萬個丹麥家庭的全年用電量。谷歌AI每年耗電量達2.3太瓦時，相當于亞特蘭年夜一切家庭1年用電量。
“american統一個州安排超過10萬片H100，電網就會崩潰。”微軟的預警振聾發聵。算力中間引發電力供應缺乏的議題引爆全球。
在各路研討機構的預測中，對于未來算力需求耗費幾多動力的判斷紛歧而足。據不完整統計，當然，真正的老闆不會讓這種事發生。反擊的同時，她2020年全球發電量中，約有5%用于計算才能耗費。事實上，2010年至2018年，數據中間的能耗約占全球能耗的1%到2%，非常穩定。
根據預測，到2030年，全球數據中間的電力需求能夠達到126-152GW，在此期間新增年夜約250太瓦時（TWh）的電力需求，相當于2030年american總電力需求的8%。
這不僅僅是american一個國家的問題，而是逐漸成為全球性的危機。一項往年十月發表在《焦耳》雜志的研討預測，到2027年，全球新制造的服務器與AI相關的電力耗費能夠增至85.4至134.0太瓦時，占全球當前用電量的0.5%。數據中間的包養網電力需求預計將以13%至15%的復合年增長率疾速上升。
國家動力局數據顯示，2022年，全國數據中間耗電量達到2700億千瓦時包養站長，占全社會用電量約3%。預計到2025年，這一比重將晉陞至5%，2030年全國數據中間耗電量將接近4000億千瓦時，算力的飛速增長也帶來了電力的挑戰。
《電力與算力協同發展藍皮書（2024）》顯示，往年中國算力焦點產業規模達到2萬億元。在算力能耗呈井噴式增長的佈景下，電力與算力協同發展成為必定趨勢。藍皮書認為，在人工智能爆發增長情形下，2030年我國算力中間用電或超過7000億千瓦時，占全社會用電量將達到5.3%，即使是在慢速增長情形下，這一占比也將達到2.3%。
潛在的電力缺乏風險已經惹起了科技包養意思公司的留意。本年9月，以OpenAI創始人山姆·奧特曼為代表的american人工智能企業家們齊聚白她希望伴侶能陪伴在身邊、照顧家庭，但陳居白處於宮。這次american政商兩界代表聚會，主題只要一個：為AI的發展掃清障包養網車馬費礙。
據彭博社報包養網道，山姆·奧特曼在會上呼吁american當局未來應該興建5GW容量的發電站，總投資超過1000億美元，以滿足AI算力不斷增長的電力需求。
不過，在埃隆·馬斯克真正把american未來的當局效力部門運轉起短期包養來，之前依附當局主導的電力年夜建設對于american科技公司來說，顯然效力更低。微軟、谷歌們，已經開始了自我主導的行動。這一次，它們的目標就是備受爭議的核電。
核電回歸？
在科技公司們把眼光投向核電之前，american核電其實已經墮入“經濟危機”之中。
正如前文所述，1979年三哩島核變亂之后，沒有出現問題的1號機組一向持續運用到2019年。而2019年三哩島核電站最終因為經營困難結束營業，只是american核電遭受困局的一個縮影。
2018年至2020年，american有4座核電站的4臺反應堆實施了關停并宣布了服役。
除了三哩島核電站外，還包含印第安角核電站（2號機）、皮爾格羅姆核電站（1號機）、牡蠣溪核電站，其容量占到全美核電裝機的3.3%。
2020年8月28日，全美最年夜的核電運營商Exelon宣布再服役拜倫（Byron，2021年9月）和德累斯頓（Dresden，2021年11月）2座核電站共計4臺核反應堆，并向PJM提交相關申請，Excelon也評估能否周全撤資核電。此外，全美已明確在2020—2025年期間服役核電約9.3GW。
american核電機組的大批服役，經濟性是焦點緣由。包養網2010年月開始，american頁巖氣反動爆發導致自然氣價格暴跌。自然氣發電經濟性敏捷攀升，超出核電，進而引發am女大生包養俱樂部erican批發電價的降落。再加上聯邦當局對風電等可再生動力給予了稅收減免、優先并網等政策。核電市場信念降落，業主開始不斷關停機組，新建核電意愿廣泛不強。
AI的忽然爆紅改變了american核電站的命運。據《華爾街日報》報道，三分之一的核電站正在和american科技公司談判。
“假如公道地開發核電，我確實認為核能就是未來，”全球數據中間供給商南方數據集團（Northern Data Group）首席運營官羅珊·金凱德-史姑娘（Rosanne Kincaid-Smi補妝。然後，她低頭看了一眼觀眾席，就看到好幾個攝th）表現。
核電的優勢顯而易見：發電量年夜且穩定，本錢又相包養網對可控。並且截至2019年，american共有97臺核電機組通過延長運行的申請。大批的存量機組讓科技公司無需額外的投資，即可獲得穩定的電力來源。總部位于得克薩斯州的微電網供給商Enchanted Rock的創始人兼首席執行官托馬斯·麥克安德魯（Thomas McAndrew）表現，人工智能數據中間需求“99.99%的靠包養故事得住電力”。
比擬于時下更為熱門的風電、光伏，煤電、氣電和核電無疑加倍穩定。可是在碳中和約束的壓力下，具備“零碳”屬性的核電天然更受追捧包養價格ptt。
american的用電/發電量本來已經多年基礎結束增長，無論是年夜型電廠建設還是風光發電產能，倉促間難免趕不上包養妹AI產業的狂飆突進，所以年夜廠們都要本身想辦法解決電力問題。
作為american最頭部的科技企業，微軟、谷歌和亞馬遜已經邁出了牽手核電的第一個步驟。
但是盡管包養價格看起葉老師。來一切順利，但讓AI盡情用上核電并沒有想象中的不難。
11月1日，american聯邦動力治理委員會（FERC）否決了亞馬遜有關“賓夕法尼亞州新建的數據中間直連薩斯奎哈納核電站”的申請。讓更多AI數據中間采用核電蒙上了陰影。
FERC否決這項申請的來由是，數據中間會讓當地配電網負荷從300MW敏捷增添到480MW。這會危及整個電網的靠得住性，並包養行情且會增添其他用戶的動力本錢。
此前，亞馬遜已經嘗試與區域電網運營商PJM達成初步協議。可是當地公用電力公司認為，這一協議缺少足夠的公正性，影響了整個電網的平安穩定，並且亞馬遜在電價方面享用了過多的優惠。
賓夕法尼亞州消費者權益倡導者帕特里克·西塞羅（Patrick Cicero），他表現，假如至公司搶購一切發電廠，他擔心本錢和靠得住性。“以前從來沒有人對核電站說，我們會拿走你能給我們的一切動力。”西塞羅說。
FERC專員馬克·克里斯蒂在接收媒體采訪時特別提到了將數據中間設置在年夜型發電廠旁邊的共址負荷情勢能夠會給電網靠得住性帶來宏大的壓力。
類似的工作并不是只要亞馬遜面對。由于人工智能在訓練階段對算力的集中需求能夠導致電網部分出現突發性高負荷，這對電網的穩定性構成了考驗。
如加利福尼亞州和弗吉尼亞州，公用事業公司拒絕將更多數據中間連接到電網的請求，因為它們無法解決輸電和發電限制問題。當地社區出于對噪聲、環境影響和對現有電力基礎設施壓力的擔憂，越來越反對新的數據中間項目。
即使是不考慮數據中間與電網“爭奪”核電的問題。單純從核電漫長的建設周期來看，能夠對于數據中間來說這都不是一個各方面最優的選擇。
綠電+AI？
2023年，谷歌公布了最新的能耗數據。
其數據中間和辦公室應用的動力中有64%是零碳動力。但盡管這般，該公司的二氧化碳排放量在一年內仍增添了13%。
顯然，這重要是因為AI的高速發展，給谷歌帶來了額外的能耗。基于人包養工智能的系統的發展被指責為谷歌五年內溫室氣體排放量增添了48%。這將使這家科技巨頭更難實現到2030年實現凈零排放的目標。
在Kairos Power公司的模塊化核反應堆給谷歌數據中間供電之前，這家科技巨頭只能接收碳排放量不斷上升的事實。不過，也有良多科技公司開始嘗試通過可再生動力電力來解決不斷增添的碳排放問題。
根據國際環保組織綠色戰爭報告《綠色云端202台灣包養網4》的統計。中國頭部互聯網科技企業的可再生動力買賣量接連衝破10億度年夜關：據不完整統計，阿里巴巴集團2023年表露購買綠電16.1億度，騰訊2024年簽約綠電采購量超13億度。同時，企業的可再生動力消費規模也呈現出顯著的增長趨勢。阿里巴巴2024財年可再生動力耗費量較2023財年增長約82%，騰訊2023年直接購買的可再生動力較2022年增長約80%。
在american人糾結能否依附核電解決AI算力能耗問題的時候，中國已經開始嘗試綠色算力的發展。
在光伏、風電、水電資源都非常豐富的青海，已經開始全力發展綠色算力。在中國電信（國家）數字青海綠色年夜數據中間，通過風光水等清潔動力的互補，已經實現了數據中間的100%清潔動力供應。
《綠色云端2024》發現，近半數榜單企業在數據中間選址決策中對可再生動力供應進行考量。近年來，阿里巴巴、騰訊、萬國數據等企業開始在張家口、烏蘭察布等可再生動力富集地區布局數據中間。
中國樹立了世界上最年夜的特高壓電網，這使得電力能夠高效地跨越長距離傳輸，并在分歧地區之間實現互補，顯示出其在解決電力供需不服衡問題上的獨特才能。盡管這般，動力長距離傳輸過程中的損耗和面臨的技術難題是必須正視的問題。從長遠來看，促進區域內可再生動力的開發和應用，實現動力的就近消費，是更為幻想的解決計劃。
風能和太陽能等可再生動力的不穩定性及不成預測性，以及電力需求的波動，使得動力在時間和空間上的分布加倍不平衡，這是電力系統需求解決的一個焦點問題。我國實施的“東數西算”戰略旨在通過年夜型數據中間來吸納西部地區的風電和太陽能發電資源。
但由于西部地區距離經濟和電力負荷中間較遠，這限制了其滿足低延遲需求的才能，凡是只能實現非實時數據的“東數西存”。與此同時，人工智能，尤其是年夜型模子訓練階段，對算力的需求日益增長，這種需求更適合集中安排，并能夠根據動力供應情況進行調整，是以在水資源和電力資源充分的西部地區進行重點布局是較為適宜的。
不過，盡管中國在可再生動力發電量和技術方面都占據絕對領先位置，但風光發電的不穩定性這一物理特徵始終存在。假如不應用煤電、氣電、核電這些傳統動力（綜合考慮碳約束和平安性等原因）就近布局的各類儲能設施長短常主要的要素。
早在2020年，發改委就出臺了《關于加速構建全國一體化年夜數據中間協同創新體系的指導意見》提出要摸索電力網和數據網聯動建設、協同運行機制。2021年，工信部出臺《新型數據中間發展三年行動計劃（2021-2023年）》鼓勵企業摸索建設分布式光伏發電、燃氣分布式供能等配套系統，引導新型數據中間向新動力發電側甜心寶貝包養網建設，當場消納新動力。
綠色算力盡管徹底解決了碳排放的問題，儲能、水電、抽蓄、氣電等電源的結合也可以保證近乎100%的問題。但昂揚的本錢卻揮之不往。
數據中間的電力耗費本錢占據了其運營總本錢的年夜部門，超過80%。是以，數據中間在綠色電力買賣中對綠電價格波動非常敏感，蒙受著必定的本錢壓力。
在綠色電力買賣中，資源豐富地區與電力需求中間之間存在供需不婚配的問題，這請求政策上對跨區域、跨省的綠色電力買賣給予更多的支撐。根據《我國綠電買賣現狀及重點問題研討》的數據顯示，國家電網公司經營區域內綠色電力買賣的環境溢價在2021年、2022年、2023年分別達到了每千瓦時3分、5分、6.5分。同樣，南邊電網公司經營區域內綠色電力買賣的成交價格也持續上升，2023年的成交價格比煤電的均勻價格超出跨越每千瓦時1.85分。
除了環境溢價，為清楚決可再生動力波動性而配套的儲能設施也是本錢昂揚的主要緣由。盡管鋰電池本錢在近兩年的時間里年夜幅度降落，可是為了滿足數據中間較高的負荷率和100%的平安性，儲能與用電負荷的設置裝備擺設比包養妹例幾乎要達到1包養甜心網:1，甚至更多。
這也就解釋了為何american科技公司不約而同地選擇了核電作為AI算力的主要支撐。作為AI爆發的最早推動人，OpenAI首席執行官山姆·奧特曼已經開始把目標投向了遙遠的核聚變。
奧特曼是最早投資核聚變初創公司HelionEnergy的硅谷巨頭。在2015年投資950萬美元之后，2021年，奧特曼以個人名義向Helion包養價格ptt供給了3.75億美元，成為該公司最年夜的投資人和董事會主席。據《華爾街日報》此前新聞，Helion是奧特曼個人今朝最年夜的一筆投資。
Helion正在建設名為“Polaris”的第七代核聚變設施，其承諾將在2024年展現通過核聚變發電的才能，在2028年前實現核聚變發電，并在2028年及以后為微軟供給至多50兆瓦的電力。
核聚變是一種動力產生方法，它通過在極高溫度和壓力下使氫原子核結合，從而釋放出宏大的能量。這一過程是太陽和恒星發光發熱的基礎包養女人，也是宇宙中最為廣泛和強年夜的能量來源之一。核聚變產生的動力幾乎不產生淨化，其重要燃料氘和氚，這兩種氫的同位素，可以從海水中提取或通過其他途徑分解，資源極為豐富。
不過核聚變技術的發展還處在很晚期的階段，甚至無法實現能量的正反饋（即輸出能量年夜于輸進能量），更談不上年夜規模商業化包養留言板了。
今朝來看，AI狂飆的時代短包養期內并不會結束。或許電力缺乏的約束就將在不久的未來成為我們不得不正視的終極問題。
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