AI能耗需求將超過清潔能源供應(yīng)增速，科技大廠需要布局“碳移除”

世界經(jīng)濟(jì)論壇網(wǎng)站發(fā)表署名Leila Toplic的文章，題目是：AI’s energy problem: Why carbon removal can’t wait（人工智能的能源問題：為什么碳去除不能等待）。

 

人工智能（AI）技術(shù)正在迅速發(fā)展，一家新的中國公司 DeepSeek 宣布在使 AI 更加節(jié)能方面取得了重大進(jìn)展。這種效率的提高必須與清潔能源的增長加速以及碳移除相結(jié)合，以防止隨著 AI 部署的持續(xù)擴(kuò)展，氣候風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步升級(jí)。預(yù)計(jì)碳移除供應(yīng)存在缺口，這意味著 AI 公司必須支持大量投資并采取早期行動(dòng)，以開發(fā)更多從大氣中移除碳的項(xiàng)目。

 

最近，中國人工智能（AI）公司 DeepSeek 的推出，將每次查詢的計(jì)算能力降低 90%，在金融市場(chǎng)上引發(fā)了震動(dòng)。投資者迅速做出反應(yīng)，導(dǎo)致能源股暴跌，并質(zhì)疑了關(guān)于 AI 能源需求飆升的長期假設(shè)。盡管這場(chǎng)市場(chǎng)動(dòng)蕩將注意力集中在 AI 日益增長的能源消耗上，但圍繞 DeepSeek 高性能、低成本產(chǎn)品的熱潮也暴露了一個(gè)更深層、更令人擔(dān)憂的現(xiàn)實(shí)：沒有可靠的方法可以預(yù)測(cè)由 AI 驅(qū)動(dòng)的能源需求。這種不確定性凸顯了需要一種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖策略，以確保 AI 的增長不會(huì)破壞全球氣候目標(biāo)。

 

根據(jù)世界氣象組織的數(shù)據(jù)，去年是有記錄以來最熱的一年，極端天氣在全球范圍內(nèi)造成了沉重的代價(jià)。僅在美國，2024 年就有 27 次單獨(dú)的天氣和氣候?yàn)?zāi)害造成了 1827 億美元的損失，凸顯了地球變暖的經(jīng)濟(jì)后果。AI 的迅速擴(kuò)張必須與整合清潔能源、基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)和碳移除的全面緩解策略相平衡，以防止氣候風(fēng)險(xiǎn)的進(jìn)一步升級(jí)。

 

AI 部署與清潔能源增長

 

DeepSeek 已經(jīng)證明 AI 模型的訓(xùn)練可以變得更加節(jié)能，但它的推出真正引發(fā)的問題是，該技術(shù)的迅猛擴(kuò)大部署帶來的能耗增加是否會(huì)超過清潔能源的增加。預(yù)計(jì)到 2027 年，企業(yè) AI 支出將達(dá)到 4070 億美元，年復(fù)合增長率為 36.2%。盡管可再生能源也在以 “前所未有的速度” 擴(kuò)大規(guī)模，但 AI 的加速部署速度可能仍會(huì)超過清潔能源的可用性。國際能源署（IEA）估計(jì)，到 2030 年可再生能源可能提供全球近一半的電力。這將增加 5500 吉瓦（GW）的新產(chǎn)能——大致相當(dāng)于中國、歐盟、印度和美國目前的電力產(chǎn)能總和。

 

根據(jù)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析，如果到 2027 年 AI 相關(guān)的電力消耗每年達(dá)到 134 太瓦時(shí)（TWh），并且只有 38% 的需求由可再生能源滿足，那么仍將有 83.08 太瓦時(shí)由化石燃料供電。按照 2023 年全球平均每千瓦時(shí)（kWh）481 克二氧化碳（gCO2/kWh）的碳強(qiáng)度計(jì)算，這將導(dǎo)致每年大約 3996 萬公噸二氧化碳。這突顯了一個(gè)關(guān)鍵問題：AI 的能源需求預(yù)計(jì)將比清潔能源擴(kuò)張?jiān)鲩L得更快，從而繼續(xù)依賴化石燃料。

 

歷史趨勢(shì)表明，即使 AI 效率提高，能源需求可能仍會(huì)上升。在工業(yè)革命期間首次觀察到的杰文斯悖論表明，隨著煤炭燃燒技術(shù)變得更加高效，由于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力和可及性的提高，總體煤炭消耗量上升。如果這一規(guī)律適用于 AI，隨著該技術(shù)的運(yùn)營成本降低，采用率可能會(huì)加速上升，即使效率提高，也會(huì)推動(dòng)總能源使用量上升。

 

這種前景令人擔(dān)憂，因?yàn)檎鐕H能源署（IEA）也報(bào)告的那樣，輸電瓶頸、許可延誤和電網(wǎng)擁堵正在阻礙清潔能源的快速部署。在美國，新的能源項(xiàng)目可能需要長達(dá)五年的電網(wǎng)連接等待時(shí)間，這目前延遲了 2600 吉瓦的清潔能源產(chǎn)能。在美國和歐洲，數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目——其中一些可能需要相當(dāng)于一個(gè)小城市的電力——在連接到電網(wǎng)時(shí)也可能面臨多年的延誤。

 

隨著能源需求超過可靠供應(yīng)，AI 公司不能僅依賴清潔能源——即減排。這一缺口意味著不可避免的排放，這使得碳移除不僅是企業(yè)責(zé)任，而且是 AI 持續(xù)增長的基本要求。碳移除可以消除大氣中已經(jīng)存在的二氧化碳（CO2），以及無法消除的殘余排放。如果沒有碳移除，AI 公司可能會(huì)在未來幾十年內(nèi)陷入高排放的困境，并面臨來自要求提供可信的凈零戰(zhàn)略的監(jiān)管者、投資者和客戶的日益嚴(yán)格的審查。

 

盡管目前沒有強(qiáng)制性的合規(guī)要求，但相關(guān)法規(guī)即將到來。歐盟已經(jīng)正式通過了世界上第一個(gè)永久性碳移除的政府認(rèn)證框架，為其整合到該地區(qū)已建立的排放交易體系鋪平了道路。因此，除了緊急的減排努力外，碳移除還為無法通過清潔能源解決方案和效率措施緩解的排放提供了最后的保障。同時(shí)部署所有這些策略將有助于滿足 AI 日益增長的能源需求，同時(shí)保持向脫碳的進(jìn)展。

 

現(xiàn)在投資碳移除正當(dāng)其時(shí)

 

為了管理排放上升和碳移除供應(yīng)短缺的風(fēng)險(xiǎn)，AI 公司現(xiàn)在應(yīng)該與碳移除供應(yīng)商簽訂長期協(xié)議。根據(jù) 2023 年波士頓咨詢集團(tuán)的一份報(bào)告，到 2030 年，永久碳移除的年需求量可能在 4000 萬到 2 億公噸二氧化碳之間。然而，該研究還指出，迄今為止宣布的項(xiàng)目僅占約 3300 萬公噸。

 

這一巨大的供應(yīng)缺口需要大量投資和早期行動(dòng)。擴(kuò)大像生物炭碳移除（BCR）和直接空氣捕獲（DAC）這樣的耐用碳移除解決方案的規(guī)模將需要多年的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、許可和融資——這些項(xiàng)目可能需要長達(dá) 10 年才能投入運(yùn)營。如果沒有對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的立即投資，將沒有足夠的碳移除供應(yīng)來滿足未來的需求。

 

微軟是世界經(jīng)濟(jì)論壇 “先行者聯(lián)盟” 的成員，已成為迄今為止最大的碳移除企業(yè)買家，截至 2024 年第三季度末，其簽約量占所有時(shí)間簽約量的 70%。除了減排外，它還投資于基于自然的碳移除解決方案，如重新造林，以及工程移除技術(shù)，如 BCR、DAC 和生物能源與碳捕獲和儲(chǔ)存（BECCS）。這些投資具有雙重目的：平衡微軟自身的排放，同時(shí)確保有足夠的碳移除供應(yīng)來滿足未來的需求。

 

金融市場(chǎng)對(duì) DeepSeek 的最近反應(yīng)表明，人們對(duì) AI 長期能源消耗的理解是多么膚淺。隨著氣候不作為的成本不斷增加——對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成日益嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)——AI 日益增長的能源需求需要立即采取行動(dòng)。AI 運(yùn)營的效率和清潔能源將有助于平衡 AI 日益增長的能源需求，但這并不能消除其所有排放。碳移除可以在解決剩余排放和確保 AI 繼續(xù)擴(kuò)展而不破壞氣候進(jìn)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。