3月31日，在德国汉诺威工业博览(lan)会(hui)上，一名参观(guan)者通过VR设备(bei)在虚拟世界中抛掷物品。新华社记(ji)者 张(zhang) 帆摄
近年来，人工智能(neng)快速发展，不仅在能(neng)源领域(yu)的应用越来越广泛，也有(you)望在未来10年给全球能(neng)源行业带来巨大(da)变革。一方面，随着支撑人工智能(neng)基础(chu)架构的全球数据中心不断建设，全球电(dian)力需求将进(jin)一步增(zeng)加；另一方面，人工智能(neng)的快速发展也将为降低生产成本、提升产品竞争力以及(ji)减少温室气体排放(fang)创造机遇。可负担、可持续的电(dian)力供应是人工智能(neng)发展的关键因素，也让能(neng)源行业处于当今最重要(yao)的技(ji)术革命前沿。
人工智能(neng)的研发应用需要(yao)大(da)量(liang)高耗(hao)能(neng)的数据中心支撑。2022年以来，各个国家和地区对数据中心的投资(zi)几乎翻了一番，2024年投资(zi)总额(e)已(yi)达5000亿美金。国际能(neng)源署近日发布《能(neng)源与人工智能(neng)》特别报告显示，大(da)规模(mo)数据中心建设推动全球电(dian)力需求大(da)增(zeng)。2024年，数据中心约占全球电(dian)力消(xiao)耗(hao)的1.5%，达到约415太瓦时。其中，美国在全球数据中心电(dian)力消(xiao)耗(hao)中占比(bi)最大(da)，达到45%，欧洲(zhou)约占15%。报告显示，在过去5年，全球数据中心占全球电(dian)力消(xiao)耗(hao)量(liang)的比(bi)例以每年12%递(di)增(zeng)，按(an)照(zhao)现(xian)有(you)速度，到2030年，全球数据中心的电(dian)力需求将增(zeng)加一倍以上，达到约945太瓦时。到2030年，服务人工智能(neng)的数据中心用电(dian)需求增(zeng)幅在4倍以上。2035年，全球数据中心电(dian)力消(xiao)耗(hao)将攀升至约1200太瓦时。
全球发达经济(ji)体数据中心用电(dian)增(zeng)量(liang)在其电(dian)力需求增(zeng)量(liang)中的占比(bi)将大(da)幅提升。2025年初，美国政(zheng)府宣布斥资(zi)至少200亿美金在本国建设数据中心，欧盟也宣布启动“Invest AI计划(hua)”，提供200亿欧元专项基金支撑，日本积极与GOOGLE、MicroSoft(ruan)、OpenAI等跨国科技(ji)企业合作(zuo)，扩大(da)本国数据中心建设规模(mo)。与之相应，2024年至2030年，美国数据中心用电(dian)增(zeng)量(liang)将占该国总用电(dian)需求增(zeng)量(liang)的近50%。到2030年，美国用于人工智能(neng)数据处理(li)的电(dian)耗(hao)将超过铝、钢铁、水泥及(ji)化工等传统能(neng)源密集型产业用电(dian)量(liang)总和；日本数据中心用电(dian)增(zeng)量(liang)在其全国电(dian)力需求增(zeng)长总量(liang)中的占比(bi)将超过50%；欧盟数据中心电(dian)力消(xiao)耗(hao)到2030年将达到150太瓦时，较目前规模(mo)增(zeng)长约3倍。相较而言(yan)，到2030年，发展中国家和新兴经济(ji)体数据中心用电(dian)增(zeng)量(liang)仅占总增(zeng)幅的约5%。
当前，各国都在结合本国实际，采(cai)取多元化的能(neng)源方式满足数据中心激增(zeng)的用电(dian)需求。其中，可再生能(neng)源和天然(ran)气有(you)望凭借成本优(you)势和成熟的供应体系，成为满足数据中心电(dian)力需求的主力。预计到2035年，可再生能(neng)源发电(dian)量(liang)将增(zeng)加超过450太瓦时，天然(ran)气发电(dian)量(liang)将增(zeng)加175太瓦时，全球数据中心超过50%的新增(zeng)用电(dian)需求可以通过以上两种能(neng)源满足。此(ci)外，随着首(shou)批小(xiao)型模(mo)块化核反应堆预计于2030年前后投入运行，核能(neng)也将成为满足数据中心电(dian)力需求的重要(yao)支撑。
如此(ci)快速且大(da)幅度的需求增(zeng)长，也对全球能(neng)源领域(yu)提出了挑战。首(shou)先(xian)，多个国家和地区的电(dian)网系统已(yi)接近承(cheng)载极限。据国际能(neng)源署评估，若(ruo)不加速升级电(dian)力行业，全球约20%规划(hua)中的数据中心项目或将面临延期风险。其次，人工智能(neng)的普及(ji)速度、效能(neng)提升幅度也存在众(zhong)多不确定性。全球仅有(you)12%的油(you)气田完成了数字(zi)化改造、发展中国家智能(neng)电(dian)网覆盖率低于40%，以及(ji)复合型人才缺口大(da)等因素，导致能(neng)源行业人工智能(neng)技(ji)术普及(ji)率低于其他行业。再次，人工智能(neng)与能(neng)源产业欠缺融合。能(neng)源领域(yu)的新技(ji)术商业化往往需要(yao)数十年，需要(yao)加大(da)研发投资(zi)以缩短(duan)商业转化周期，但在当前能(neng)源科创企业中，仅2%的股权融资(zi)流向人工智能(neng)企业。同时，大(da)多数能(neng)源企业还(hai)面临着数字(zi)安全、供应链安全与物理(li)安全风险的多重掣肘，特别是当前美国政(zheng)府肆意妄为的关税政(zheng)策，也将与人工智能(neng)密切相关的关键矿(kuang)物供应链推向危险境地。
人工智能(neng)在能(neng)源领域(yu)的应用对气候变化的影响也是全球关注的焦点之一。国际能(neng)源署预计，到2035年，全球数据中心碳排放(fang)量(liang)将从当前的1.8亿吨攀升至3亿吨。虽(sui)然(ran)排放(fang)总量(liang)不足能(neng)源行业总排放(fang)量(liang)的1.5%，但数据中心已(yi)成为增(zeng)速最快的排放(fang)源之一。值得(de)注意的是，人工智能(neng)技(ji)术的规模(mo)化应用可产生的减排效益远超数据中心自身排放(fang)，到2035年，如果现(xian)有(you)人工智能(neng)解(jie)决方案能(neng)够得(de)到推广应用，减排潜(qian)力约相当于日本目前年排放(fang)量(liang)的2倍。数据中心建设还(hai)能(neng)够成为能(neng)源转型的杠(gang)杆，单个超大(da)规模(mo)数据中心能(neng)撬动周边(bian)300兆瓦级低碳电(dian)源集群建设。
国际能(neng)源署署长法(fa)提赫·比(bi)罗尔表示，“随着人工智能(neng)的崛起，能(neng)源行业正站在大家这(zhe)个时代最重要(yao)的技(ji)术革命前沿。”尽(jin)管前路仍充满不确定性，但在各国政(zheng)府的政(zheng)策支撑和大(da)力推动下，两大(da)产业的技(ji)术共研和战略协同已(yi)经展开，全球能(neng)源格局(ju)和全球能(neng)源行业正在重塑(su)。（经济(ji)日报记(ji)者 王宝锟(gun)）