教授觀點(diǎn)?|?能源危機(jī),？AI或?qū)⒊蔀椤白锟準(zhǔn)住?？進(jìn)來(lái)做做計(jì)算題（下）
來(lái)源：法國(guó)里昂商學(xué)院時(shí)間：2025-01-09
Xavier Blot
Program Director of MSc in MET
在上篇中我們就幾則近期能源領(lǐng)域的企業(yè)公告進(jìn)行了討論,，初步了解了其決策背后的邏輯，下篇中我們將具體從數(shù)據(jù)層面分析未來(lái)全球能源需求趨勢(shì),。
對(duì)行業(yè)的分析離不開(kāi)對(duì)美國(guó)的關(guān)注,，因?yàn)槊绹?guó)占據(jù)了全球約50%的計(jì)算能力，這一比例遠(yuǎn)超其他地區(qū),，而歐洲和中國(guó)各占約15%,。
根據(jù)全球能源政策中心（Center on Global Energy Policy）的一項(xiàng)研究，數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)占美國(guó)電力消耗的4%,，并可能在2030年接近10%,。類似的規(guī)模估算也體現(xiàn)在電力研究院（Electric Power Research Institute）的研究中。在增長(zhǎng)率最樂(lè)觀的情景下（年增長(zhǎng)率為15%）,，電力消耗將從2023年的約150 TWh增長(zhǎng)到超過(guò)400TWh,。
若行業(yè)擴(kuò)張速度較慢，或?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步提高能源效率,，電力消耗則可能在200至300 TWh之間,，與麥肯錫（McKinsey）的預(yù)測(cè)一致,。
▲電力消耗平均歷史數(shù)據(jù)及未來(lái)預(yù)測(cè)——McKinsey
這在國(guó)際層面上意味著什么？
在國(guó)際范圍內(nèi),，數(shù)據(jù)中心僅占全球電力需求的約1.5%,，這一比例不到其他電子設(shè)備（如手機(jī)、電腦等）的一半,。盡管數(shù)據(jù)中心使用量的增長(zhǎng)是毋庸置疑的,，但其增速仍低于其他推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的因素。
根據(jù)國(guó)際能源署（AIE）的預(yù)測(cè),，電力消耗到2030年將增加近6760 TWh,，這一增長(zhǎng)主要?dú)w因于電動(dòng)汽車的普及，其次是空調(diào)的使用增加,，最后是工業(yè)的發(fā)展,。
▲2023-2030 年全球最終電力需求增長(zhǎng)（按既定政策情景下的用途劃分）
國(guó)際能源署的基礎(chǔ)情景預(yù)計(jì)，到2030年數(shù)據(jù)中心的電力需求增長(zhǎng)將占電力總需求增長(zhǎng)的不到10%,，與海水淡化技術(shù)的電力需求增長(zhǎng)水平相當(dāng),，但遠(yuǎn)低于空調(diào)額外需求的1200 TWh。按照10%的比例計(jì)算,，6760 TWh的10%約為680 TWh,，加上當(dāng)前的400 TWh，總量將略高于1000 TWh,，這與之前提到的研究結(jié)果一致,。
數(shù)據(jù)中心未來(lái)的能源需求軌跡將如何發(fā)展？
這一問(wèn)題難以明確回答,，但在面對(duì)媒體報(bào)道的相關(guān)預(yù)測(cè)時(shí),，有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)需要謹(jǐn)記：
1. 預(yù)測(cè)不（僅僅）是趨勢(shì)變化
過(guò)去幾個(gè)月發(fā)布的許多估算需要以極大的謹(jǐn)慎態(tài)度對(duì)待。這些估算通常只是將近期趨勢(shì)外推至未來(lái)5到10年,，卻未必充分考慮到深層變革的動(dòng)態(tài),。例如，Nat Bullar的一篇文章很好地指出了在預(yù)測(cè)能源增長(zhǎng)周期時(shí)常見(jiàn)的這一局限性,。
部分研究方法甚至直接暴露了預(yù)測(cè)局限性,，比如EPRI的結(jié)論是基于“由專家評(píng)估得出的結(jié)果”。相比之下,，國(guó)際能源署（AIE）的研究似乎更加嚴(yán)謹(jǐn),，并明確說(shuō)明了直到2030年前預(yù)測(cè)中的不確定性范圍為+150 TWh / -100 TWh。
2. 歷史是否會(huì)重演,？
關(guān)于數(shù)字化能源需求“爆炸性增長(zhǎng)”的討論已經(jīng)多次出現(xiàn),，但每次行業(yè)都通過(guò)優(yōu)化需求避免了危機(jī)?；仡櫄v史,，2010年至2018年間,，數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力翻了三倍,，而其電力消耗卻幾乎保持穩(wěn)定,，從194 TWh略微增長(zhǎng)到200 TWh左右。這得益于多項(xiàng)硬件改進(jìn)和大規(guī)模擴(kuò)展的轉(zhuǎn)變,，尤其是“超大規(guī)?！睌?shù)據(jù)中心的建立，它們提供了更高效的能源優(yōu)化,。同時(shí),，軟件層面的效率提升也同樣顯著。數(shù)字化的發(fā)展并不簡(jiǎn)單等同于數(shù)據(jù)流量的增長(zhǎng),，服務(wù)的擴(kuò)展未必需要消耗更多的能源,。這一歷史經(jīng)驗(yàn)值得銘記，因?yàn)樗浞终故玖?strong>該行業(yè)在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模效率提升方面的驚人能力,。
▲2010-2018年全球數(shù)據(jù)中心能源使用驅(qū)動(dòng)因素的趨勢(shì)
3. 全球趨勢(shì),，地方過(guò)渡
盡管如此，數(shù)據(jù)中心能源需求的影響仍不容低估,，尤其是因?yàn)樗鼈兙哂?strong>極高的空間集中性,。截至2023年，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)占到美國(guó)五個(gè)州電網(wǎng)消費(fèi)的10%以上,，甚至占到愛(ài)爾蘭電力消費(fèi)的20%以上,！這種集中化可能在局部地區(qū)引發(fā)供應(yīng)約束，迫使能源結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,。
這種趨勢(shì)使得從供給方增加低碳生產(chǎn)能力以及從需求方推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的能源效率創(chuàng)新變得不可或缺,。
