IEA:人工智能如何重塑全球能源需求?

国际能源署发布了其《能源与人工智能(Energy and AI)》报告,探讨了人工智能对全球能源格局的变革性影响。

随着人工智能(Ai)的发展加速并日益融入我们的日常生活,其对能源基础设施的影响正变得不容忽视。

鉴于此,国际能源署(IEA)发布了其《能源与人工智能》报告,首次对全球人工智能与能源系统之间的关键关系进行了深入分析。

报告详细阐述了人工智能如何既是能源安全与创新的强大催化剂,也是电力需求的新来源。

国际能源署执行主任法提赫·比罗尔(Fatih Birol)博士解释说:“近年来,人工智能已迅速成为政治和商业议程的首要议题。”

曾经主要是学术追求,它已经发展成为一个面临数万亿美元风险的行业。尽管存在重大不确定性,但现在已非常明确:人工智能即将到来。在许多领域,它已经在起作用了。


国际能源署(IEA)执行主任法提赫·比罗尔博士

这对全球能源行业产生了重大影响。没有能源就没有人工智能,尤其是电力。同时,人工智能有可能改变该行业的未来。然而,政策制定者和市场往往缺乏充分理解这些广泛影响的工具。

鉴于这一差距,国际能源署(IEA)通过利用我们在数据收集和分析方面的专长以及召集力量,为全球关于这些问题的对话提供信息和加强,以解决这一问题。

人工智能日益增长的电力需求

国际能源署(IEA)将人工智能不断增长的电力需求视为数字时代带来的最复杂且最紧迫的挑战之一。

2024年,全球数据中心消耗了约415TWh的电力,占全球用电量的1.5%。

到2030年,数据中心用电需求预计将增长一倍以上,达到945TWh,这超过了日本全国目前的总用电量。

到2035年,总量可能上升至1720TWh,具体取决于效率趋势和人工智能的普及情况。

增幅最大的将是美国,那里的数据中心发电量可能超过重工业领域。

数字工作负载,如视频流、云计算和人工智能,是造成这一巨大增长的主要原因。

自2015年以来,加速服务器(其通过GPU等专用芯片用于人工智能训练)的速度已比其他服务器类型快了四倍。

为减轻影响,国际能源署建议具备地理位置灵活性,通过可再生能源和运营灵活性实现供应多元化。

这些方法将有助于缓解全球数据中心在人工智能领域的巨大用电量。

人工智能:超越消费的机遇

国际能源署(IEA)指出,人工智能(AI)在能源领域面临多个关键机遇 ,包括终端使用、供应链、电力系统和创新。

人工智能在勘探、生产和环境监测中优化能源和矿产供应。这将确保更可靠的资源评估、自动化流程和甲烷泄漏检测。

在整个电力领域,人工智能可以通过预测可变可再生能源来减少排放。基于人工智能的故障检测系统可将电网中断时间缩短约30%至50%。

根据国际能源署(IEA)的数据,人工智能在工业流程中的广泛应用,每年可节省的能源,相当于墨西哥全国目前消费的能源。

国际能源署指出,还有其他几个领域可以利用人工智能:

交通:

    人工智能可用于路线优化、自动驾驶汽车的开发以及车辆维护预测。

建筑物

    人工智能可以提高供暖、通风和制冷(HVAC)系统的效率,并实现更智能的能源使用。

    通过人工智能主导的建筑优化,如果在全球范围内实现扩展,每年可节省300TWh的电能。

网络安全

    人工智能能够比传统系统更快地对网络和物理系统基础设施进行定位和响应(对于传感器和卫星而言,这可能高达500倍)。

可持续性

    到2035年,人工智能在各行业的广泛应用可将能源相关排放量减少多达5%。

法提赫强调:“我们建议在规划未来时,应牢记三大支柱领域。”

“首先,必须找到合适的能源组合,以提供数据中心支持人工智能所需的不间断供电。根据我们的分析,可再生能源和天然气等先进技术,以及小型模块化核反应堆(SMR)和先进地热等新兴技术,都将发挥作用。决定优先考虑哪些选项可能取决于其他政策优先事项。”

“然而,仅仅关注提高发电量是不够的。为人工智能提供能源,各国还必须考虑其基础设施。这意味着加快对电网的投资,并努力确保数据中心以及更广泛的电力系统尽可能高效和灵活。”

“实现这一现实将取决于最终支柱:加强政策制定者、科技行业和能源行业之间的对话。国际能源署为担任领导职务而感到自豪,并将继续这样做。”

协作的必要性

国际能源署(IEA)的报告强调,能源和技术领域需要合作,以应对人工智能日益增长的电力需求挑战。

国际能源署指出,人工智能模型、基础设施和数据中心容量的快速增长正在改变全球能源需求。人工智能工具为预测、创新和电网灵活性提供了优势。

然而,它继续将决策和政策惯性视为规避风险。为避免这种情况,各组织可以简化许可和连接流程,以避免瓶颈,保持共同规划,并加强对可再生能源和智能电网技术的协作投资。

国际能源署强调,有必要建立公私合作伙伴关系,以培养能源劳动力的技能,并投资于大学、科技公司和政府之间的合作培训计划,以应对数字和人工智能专业知识的短缺问题。

法提赫继续说道:“人工智能也可能成为能源领域一个极其强大的工具。它已经在帮助能源企业优化其勘探、生产、维护和安全的方法——如果人工智能工具得到广泛应用,就可以在不建设一条新线路的情况下释放出巨大的输电能力。”

然而,我们的分析表明,该行业必须采取更多措施来把握这一机遇。这也需要公共部门和私营部门在能源劳动力领域提升数字技能等关键问题上进行强有力的合作。

随着各组织致力于在人工智能与能源之间建立更紧密的关系,国际能源署强调,决策者必须为低碳技术的人工智能创新提供资金,制定框架以鼓励人工智能的普及,并增强互操作性。

这样做将减少排放,并确保人工智能能够在实现能源可负担性和安全性方面取得进展。

(素材来自:国际能源署(IEA)全球储能网、新能源网综合)

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