美國(guó)70%的電網(wǎng)接入和輸配電設(shè)施已老化和落后，某些地區(qū)電網(wǎng)傳輸線路甚至嚴(yán)重不足。這不僅使得“風(fēng)光”等清潔電力難以高效并網(wǎng)，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效輸電。
“美國(guó)現(xiàn)在是芯片短缺，然后會(huì)出現(xiàn)變壓器短缺，未來(lái)還將出現(xiàn)電力短缺。”特斯拉創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官馬斯克日前公開(kāi)表示。隨著人工智能、比特幣挖礦日漸風(fēng)靡，行業(yè)似乎已經(jīng)預(yù)見(jiàn)到一個(gè)殘酷現(xiàn)實(shí)，即美國(guó)電力系統(tǒng)根本撐不住這些新技術(shù)，其帶來(lái)的高能耗危機(jī)揭開(kāi)了美國(guó)電網(wǎng)的“遮羞布”。
今夏電力需求或創(chuàng)新高
北美電力可靠性協(xié)會(huì)日前發(fā)布最新長(zhǎng)期可靠性評(píng)估預(yù)測(cè)，人工智能、比特幣挖礦等正在加劇美國(guó)電力供應(yīng)緊張。今年夏季，美國(guó)電力需求可能達(dá)到2016年以來(lái)最高水平，而冬季需求或?qū)⑦_(dá)到至少自2015年以來(lái)最高水平。
北美電力可靠性協(xié)會(huì)指出，隨著越來(lái)越多化石燃料發(fā)電裝機(jī)退役，電力增長(zhǎng)將變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性，如果夏季出現(xiàn)極端高溫，美國(guó)將再次發(fā)生大規(guī)模停電事故。
美國(guó)能源信息署將人工智能、加密貨幣、電動(dòng)汽車(chē)視為導(dǎo)致美電力需求激增的三大推手，其在報(bào)告中預(yù)計(jì)，2024年，美國(guó)電力需求將增至40990億千瓦時(shí)，2025年將增至41280億千瓦時(shí)。相比之下，2023年電力消耗量為40000億千瓦時(shí)，此前最高紀(jì)錄是2018年的40030億千瓦時(shí)。
《華盛頓郵報(bào)》援引全球房地產(chǎn)咨詢(xún)公司仲量聯(lián)行數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)總經(jīng)理安迪·文格羅斯的話稱(chēng)：“電力公司還沒(méi)準(zhǔn)備好，也不清楚該如何處理電力激增問(wèn)題。事實(shí)上，我們以前從未面對(duì)過(guò)如此規(guī)模的用電需求。”
美國(guó)電網(wǎng)戰(zhàn)略咨詢(xún)公司指出，電力公用事業(yè)公司和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商將未來(lái)5年的年度電力需求增長(zhǎng)預(yù)測(cè)調(diào)整為大約1.5%，這是1990年以來(lái)的最高水平。
據(jù)了解，美國(guó)70%的電網(wǎng)接入和輸配電設(shè)施已老化和落后，某些地區(qū)電網(wǎng)傳輸線路甚至嚴(yán)重不足。這不僅使得“風(fēng)光”等清潔電力難以高效并網(wǎng)，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效輸電。
美國(guó)電網(wǎng)戰(zhàn)略咨詢(xún)公司創(chuàng)始人格蘭林奇表示，美國(guó)每年至少需要投資200億美元用于新建長(zhǎng)距離傳輸線路，電網(wǎng)如果再不大規(guī)模進(jìn)行現(xiàn)代化升級(jí)，到2030年，美國(guó)將面臨難以彌補(bǔ)的電力缺口。“根據(jù)我們對(duì)夏季高峰電量使用的預(yù)測(cè)，如果基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)繼續(xù)延遲，美國(guó)將很快面臨滾動(dòng)性停電。”他強(qiáng)調(diào)。
人工智能耗電量巨大
“我們不能只想著算力，而是需要更全面考慮能源消耗問(wèn)題。如果只考慮計(jì)算機(jī)，我們需要燒掉14個(gè)地球的能源。超級(jí)人工智能將成為電力需求的無(wú)底洞。”美國(guó)科技巨頭英偉達(dá)首席執(zhí)行官、人工智能技術(shù)專(zhuān)家黃仁勛公開(kāi)警告稱(chēng)。
人工智能技術(shù)依賴(lài)以大量服務(wù)器為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算，因此極其耗電。根據(jù)波士頓咨詢(xún)公司數(shù)據(jù)，到2030年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心電力消耗將較2022年增長(zhǎng)3倍至390太瓦時(shí)，相當(dāng)于全美電力需求的7.5%。
美國(guó)人工智能研究公司OpenAI首席執(zhí)行官薩姆·奧特曼表示，如果人工智能要充分發(fā)揮潛力，世界需要像核聚變這樣的能源突破。
施耐德電氣公司估算，到2028年，人工智能智算中心電力消耗將占數(shù)據(jù)中心總電力消耗的15%—20%。以訓(xùn)練GPT-3大語(yǔ)言模型為例，其耗電量高達(dá)1287兆瓦時(shí)，產(chǎn)生約合552噸二氧化碳，相當(dāng)于123輛燃油車(chē)行駛一年的碳排放量。
數(shù)字貨幣和區(qū)塊鏈技術(shù)網(wǎng)站“數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)家”指出，人工智能服務(wù)器是重耗電設(shè)備，一臺(tái)英偉達(dá)DGX A100服務(wù)器消耗的電量相當(dāng)于幾個(gè)美國(guó)家庭用電量的總和，這意味著為幾百萬(wàn)臺(tái)這樣的設(shè)備供電很容易使電網(wǎng)超負(fù)荷。
比特幣挖礦增大供電壓力
與此同時(shí)，比特幣挖礦領(lǐng)域進(jìn)入超速發(fā)展期，給美國(guó)供電能力帶來(lái)更大挑戰(zhàn)。美國(guó)能源信息署數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)比特幣挖礦活動(dòng)用電量占全美年電力消耗的0.6%—2.3%，相當(dāng)于每年300萬(wàn)—600萬(wàn)戶家庭用電需求。截至目前，比特幣挖礦在美國(guó)沒(méi)有任何放緩跡象。
“數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)家”估計(jì)，比特幣挖礦每年消耗148.63太瓦時(shí)電力，與馬來(lái)西亞全國(guó)電力消耗相當(dāng)，每年排放8290萬(wàn)噸二氧化碳，與孟加拉國(guó)的年度碳排放相當(dāng)。
事實(shí)上，跟蹤比特幣挖礦并不容易，因?yàn)殡y以在大量電力終端用戶中識(shí)別比特幣挖礦活動(dòng)，以及比特幣挖礦的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。在比特幣市場(chǎng)中，挖礦資產(chǎn)可以迅速轉(zhuǎn)移到電價(jià)較低的地區(qū)。
隨著挖礦活動(dòng)持續(xù)激增，美國(guó)政府越來(lái)越擔(dān)心這個(gè)能源密集型性質(zhì)的活動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，包括需求高峰時(shí)期的電網(wǎng)壓力、電價(jià)上漲的可能性以及對(duì)能源相關(guān)二氧化碳排放的影響。
當(dāng)前，美國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)對(duì)比特幣挖礦相關(guān)的電力需求快速增長(zhǎng)表示擔(dān)憂。北美電力可靠性協(xié)會(huì)指出，比特幣挖礦的增長(zhǎng)可能會(huì)對(duì)電力需求和資源預(yù)測(cè)以及電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生重大影響。
文丨中國(guó)能源報(bào)記者 王林
評(píng)論