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AI大模型是“吞電獸”?

作者:第一财經

(本文作者為複旦大學管理學院李治國副教授)

誰将決定人工智能的未來?

在人人都熱衷讨論算力的今天,另一個隐藏問題已經悄然浮現。

到2027年,全球人工智能資料中心的用電量将和荷蘭、瑞典等國的全國用電量相當。

電力或許将成為影響算力的掣肘。

Open AI創始人Sam Altman認為:“人工智能的未來取決于清潔能源的突破。”

英偉達創始人黃仁勳則指出:“AI的盡頭是光伏和儲能。”

随着人工智能技術走向“峰值”,電力産業也将迎來新的巨變。

AI技術對中國産業經濟将産生哪些影響?如何通過産業改革把握先機?

01 AI的盡頭是新能源

人工智能帶動了新一輪科技革命和産業變革,将會有越來越多的行業和領域利用人工智能實作數字化和智能化轉型,這将不斷推動萬億量級的傳統産業更新。人工智能不斷創造出新的市場需求,這又将不斷推動萬億量級的新産業湧現。從專業設計、文字創作到智能駕駛,正在成為人工智能時代下的新型應用場景。

未來人工智能的發展過程将是非線性的,潛力将超乎想象。通過與諸多垂直領域應用相結合,人工智能新基建将不斷為行業産業降本增效,不斷創造出新需求、新商業模式和新的經濟增長點。某種意義上,人工智能是一種“新電能”,正在改變醫療、交通、娛樂、制造業等主要行業,豐富充實着無數人的生活。

對中國産業經濟而言,AI技術可以大幅提升生産效率,尤其是在制造業,在智能化生産、品質控制和供應鍊優化等方面,AI能夠降低生産成本、提高産能使用率和提升良品率。同時,對于新産品研發、工藝創新、商業模式革新、精細化管理和智能化決策等方面,AI技術都将發揮重要作用。

AI技術發展過程中,随着大模型“百花齊放”,能耗增長問題也逐漸凸顯。自然語言處理的每個環節都離不開電力支撐,包括GPU等硬體裝置、資料的存儲和傳輸等,都需要消耗大量電力。

目前,人類在生産和生活中所要消耗的資源和能源已經超過整個地球承載的30%以上。有句話叫“如果地球上每個人都過歐洲人的生活,就需要3個地球,如果每個人都過美國人生活,則需要5個地球。”

人工智能将人類社會經濟帶入了第四次工業革命,我們從機械動力驅動時代經過能量驅動時代,又進入了資訊驅動時代。過去石油是最重要的生産要素,而現場資料資源成為了最重要的生産要素。然而蓦然回首卻發現,資訊驅動的背後還是離不開能量支撐。

交通、能源、通信将形成新的範式矩陣,交通指向動力,能源指向速度,通信指向融合,這将會形成第四次工業革命的發展範式,其中就需要新的能源系統與之比對。

受到資源能力和氣候變化因素的制約,人類必須走向綠色發展。綠色發展的核心就是重建能源體系,尤其是打造清潔、低碳、安全、高效的電力體系,也就是以新能源為主體的新型電力系統。

未來,建設超算中心、資料存儲、資料傳輸……隻要與人工智能相關裝置的整條産業鍊,從邏輯上都應該率先實作綠色化。由AI推動的耗能大幅上升,可能會加快整個能源體系的改革。

02 智能電網精準預測“削峰填谷”

到目前為止,要保持電力系統的穩定運轉,無論是生産發電端還是輸配端、需求端,客觀上還需要以火電為主。原因有兩個:一是穩定,現在的電力系統本身以火電為基礎進行建構。二是可控,便于“削峰填谷”調節用電平衡。

以光伏發電來說,雖然在發電端已經大幅降低成本,但在儲能和輸電端,成本依然很高。同時,光伏發電還存在供電上的間歇性、波動性短闆,對電網系統營運會帶來一定的沖擊性,不利于穩定供電。

但另一方面,人工智能本身又可以幫助電力系統進行面向未來的改革。長遠來看,新能源、智能電網、能源網際網路的發展趨勢主要有三個方面。

一是智能電網管理。人工智能技術能夠提高電網運作的效率和穩定性,可以實作電力負荷的精準預測與排程優化,包括對各個區域、企業、使用者的用電量、用電習慣、季節性變化等因素進行分析,進而更精準地安排發電計劃和能源配置設定。

這樣一來,不僅可以提高能源使用率,還能解決新型電力系統所面對的可調容量、慣性下降,系統對失衡的能力弱化等問題。

二是加強電力市場監管、開展電力交易。例如,電力市場交易資料可以通過實時監測分析,從海量資料中挖掘規律,識别異常模式,保障公平競争和穩定運作;同時,通過智能算法優化交易撮合機制,保障較低的交易成本。

三是能效管理和節能減排。通過智能感覺裝置和大資料分析,實時監測産業、企業、工廠層面的能源消耗,識别能源浪費和低效能源利用問題;另外還可以對建築物進行用電模式、用電裝置的智能化調控。

03 “風光電”時代關鍵在儲能

大模型時代為中國光伏、風電等可再生能源産業帶來了重要的機遇。通過應用人工智能技術,這些産業可以更好地預測和管理能源生産、優化裝置維護、提高電網運作效率、促進市場化交易以及推動綠色低碳轉型。

人工智能技術不僅有助于提高可再生能源的利用效率和可持續發展水準,也對中國能源結構的轉型和清潔能源替代傳統能源具有積極的推動作用。

中國在清潔能源技術處于全球領先地位,特别是光伏産業,我們在行業形成階段便參與其中,并帶領行業迅速成長,現在已經發展成熟,甚至進入了“紅海”階段。

目前,中國光伏行業的全産業鍊已覆寫全球各個環節的70%以上,某些環節甚至超過90%。比起市場需求的增長,我們的産能擴張速度更快。無論是矽片生産、單晶的金剛線切割,還是技術應用架構方面,中國都在全球擁有明顯優勢。

至于風電行業,中國在關鍵部件的加工制造方面具有優勢,通過成本降低和規模化生産,我們的發電能力正在快速提升。

此外,氫能作為21世紀的終極能源之一,具有清潔和高能量密度特點,但在技術和安全性方面還存在明顯的進步空間,氫能的成本降低和傳輸問題都是未來行業發展過程中需要解決的課題。

無論是光伏、風電還是氫電,儲能技術都是目前清潔能源行業最大的共同挑戰。

英偉達創始人黃仁勳此前就曾公開表示:“AI的盡頭是光伏和儲能,不要光想着算力,如果隻想着計算機,需要燒掉14個地球的能源。”

雖然儲能技術在不斷進步,但目前階段成本仍然很高,這也是光伏、風電等還不能完全替代火電的主要原因。

未來,中國的新能源發展潛力巨大,尤其是在提高能源效率和優化能源配置設定方面。智能電網和智慧能源系統的發展将對整個電力系統的營運效率和穩定性産生積極影響,進而提高整體能源效率。

本文僅代表作者觀點。

(本文來自第一财經)

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