近年來,美國科技公司在耗電量方面,特別是與AI相關(guān)的耗電量,呈現(xiàn)出了顯著的增長趨勢。這一趨勢主要由AI技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用所驅(qū)動,特別是像ChatGPT這樣的大型AI模型的興起,對電力資源的需求大幅增加。
ChatGPT每天需要處理超過2億次請求,其電量消耗高達每天50萬千瓦時。這一數(shù)字是美國一個家庭平均每天用電量(約29千瓦時)的1.7萬多倍。據(jù)此推算,ChatGPT一年的電費高達2億元人民幣。
據(jù)芯片巨頭Arm公司CEO哈斯預(yù)測,到2030年,AI數(shù)據(jù)中心將消耗美國20%至25%的電力需求,相比今天的4%大幅增加。
根據(jù)國際能源署的預(yù)測,到2026年,全球數(shù)據(jù)中心的總耗電量將從2022年的大約460太瓦時增加到至少1000太瓦時。在美國,數(shù)據(jù)中心已成為電力消耗的重要來源,其耗電量占全國總電量的比例預(yù)計將從2022年的4%左右上升到2026年的6%。
為了應(yīng)對AI及數(shù)據(jù)中心日益增長的電力需求,美國電力公司和發(fā)電廠也在加大發(fā)電能力。
2024年上半年,美國新增了約20.2吉瓦的公共事業(yè)級發(fā)電能力,創(chuàng)下了自2003年以來同期最高紀錄。預(yù)計到2024年底,新增發(fā)電量將達到42.6吉瓦,幾乎是當(dāng)前水平的一倍。
高盛預(yù)計,到2030年末,AI將推動數(shù)據(jù)中心電力需求增長160%。為了支持AI數(shù)據(jù)中心,美國電力類公用事業(yè)公司需要在新一代發(fā)電產(chǎn)能上投資約500億美元。
AI技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致對電力資源的需求大幅增加,這對電力供應(yīng)和能源結(jié)構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn)。
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),美國電力公司和發(fā)電廠正在加大發(fā)電能力,不少大型科技公司也正在加快能源轉(zhuǎn)型的步伐。
聚焦地?zé)崮?br />
近年來,清潔能源發(fā)電量在全球范圍內(nèi)持續(xù)增長,特別是在太陽能和風(fēng)能領(lǐng)域。據(jù)美國能源信息署(EIA)和其他權(quán)威機構(gòu)的預(yù)測,未來幾年清潔能源發(fā)電量將保持快速增長。
近年來,美國太陽能發(fā)電裝機容量顯著增加。其中,2023年美國新增35.3GW的光伏裝機,與2022年的23GW相比增長了52%。
據(jù)預(yù)測,2024年美國太陽能發(fā)電量將增長75%,從2023年的1630億千瓦時增長到2025年的2860億千瓦時。
2024年上半年,美國新增發(fā)電量的60%來自太陽能,顯示出太陽能發(fā)電在清潔能源中的主導(dǎo)地位。
風(fēng)能也是美國重要的清潔能源之一。盡管沒有太陽能那么快速增長,但風(fēng)能發(fā)電量仍保持穩(wěn)定增長。預(yù)計到2024年底,美國風(fēng)電裝機容量將達到156吉瓦。
風(fēng)力發(fā)電量預(yù)計將從2023年的4300億千瓦時增長到2025年的4760億千瓦時,增長11%。
而這一次,大型科技公司對可再生能源發(fā)電的目光,逐漸向地?zé)崮芫劢埂?br />
地?zé)崮茏鳛橐环N綠色低碳可再生能源,具有儲量大、能源利用效率高、運行成本低和節(jié)能減排等優(yōu)點。
相較于太陽能和風(fēng)能等間歇式能源,地?zé)崮芫哂腥旌蚍€(wěn)定供電的特點。這有助于解決數(shù)據(jù)中心等大規(guī)模用電設(shè)施面臨的電力需求波動問題,確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。
據(jù)預(yù)測,到2050年,地?zé)崮苡型麨槊绹峁└哌_120吉瓦的可靠、靈活的發(fā)電能力,并滿足美國預(yù)計電力需求的16%以上。在全球范圍內(nèi),地?zé)岚l(fā)電全生命周期的二氧化碳排放潛值較低,具有顯著的環(huán)保優(yōu)勢。
研究機構(gòu)估計,谷歌在AI方面每天消耗62.4吉瓦時,每年消耗22.8太瓦時的能源。
2022年,全球數(shù)據(jù)中心消耗約460太瓦時的電量,相當(dāng)于全球總需求的2%。隨著生成式AI的飛速發(fā)展,到2026年,這一數(shù)字可能膨脹至620至1050太瓦時。
這一數(shù)字不得不促使谷歌加快并擴大其清潔能源布局。
2021年,谷歌與總部位于休斯敦的清潔能源初創(chuàng)公司Fervo Energy開始合作開發(fā)下一代地?zé)崮茉础_@一合作旨在通過創(chuàng)新技術(shù)提高地?zé)崮艿睦寐?,為谷歌的?shù)據(jù)中心提供穩(wěn)定、可靠的清潔能源。
Fervo Energy利用獨特的水平鉆探技術(shù)和地下光纜傳感器,精準(zhǔn)定位地?zé)崮荛_發(fā)的合適位置,并將冷水泵入地下深處,產(chǎn)生的蒸汽帶動渦輪機旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生電力。這種技術(shù)顯著提高了地?zé)崮艿拈_采效率。
根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù),內(nèi)華達州是美國地?zé)崮苁褂帽壤罡叩闹?,地?zé)崮苷计淇傠娏ιa(chǎn)的約10%。
現(xiàn)如今,谷歌在內(nèi)華達州Winnemucca附近的地?zé)岚l(fā)電站已投入商業(yè)運營,其三口油井可向電網(wǎng)輸送約3.5兆瓦的電力。
目前,谷歌在內(nèi)華達州的數(shù)據(jù)中心也取得了突破性進展,開始使用100%地?zé)崮芄╇姟?br />
谷歌能源與氣候高級總監(jiān)Michael Terrell發(fā)文稱,這一項目的成功實施再次向2030年全面使用無碳能源的運營目標(biāo)邁進。
近期,谷歌還與巴菲特旗下伯克希爾哈撒韋的子公司NV Energy建立了清潔能源合作關(guān)系。
據(jù)了解,F(xiàn)ervo Energy將開發(fā)一座全新的地?zé)岚l(fā)電廠,為NV Energy公司提供高達115兆瓦的電力供應(yīng)規(guī)模,隨后再由NV Energy公司將電力資源銷售給谷歌。這一舉措旨在滿足谷歌數(shù)據(jù)中心不斷增長的電力需求,并推動可再生能源在AI領(lǐng)域的應(yīng)用。
此外,谷歌還計劃在猶他州南部的Cape Station設(shè)施進行進一步開發(fā),預(yù)計全天候產(chǎn)生約400兆瓦的能量。
這些項目將采用先進的鉆井技術(shù)和地?zé)岚l(fā)電技術(shù),提高地?zé)崮艿拈_采效率和利用率,為谷歌的數(shù)據(jù)中心和辦公園區(qū)提供更加清潔、高效的能源支持。
谷歌表示正在考慮在全球其他數(shù)據(jù)中心使用地?zé)崮茉矗鳛闊o碳技術(shù)的組合。他們希望地?zé)岚l(fā)電技術(shù)能夠成為一個契機,推動全球范圍內(nèi)的清潔能源轉(zhuǎn)型。
瞄準(zhǔn)地?zé)崮艿牟粌H僅有谷歌,meta也是其中一員。
8月29日,meta宣布與初創(chuàng)公司Sage Geosystems建立合作伙伴關(guān)系,共同開發(fā)新一代地?zé)岚l(fā)電廠。如果項目順利推進,這些發(fā)電廠將為meta在美國的新數(shù)據(jù)中心提供無碳污染的能源。
Sage將運用其自主研發(fā)的壓壓地?zé)嵯到y(tǒng)(Geopressured Geothermal System, GGS),該技術(shù)通過熱干巖的方式,形成閉環(huán)水系統(tǒng),將水注入地下熱巖中,再將加熱后的水抽取回地表,從而高效利用地?zé)崮?。GGS技術(shù)利用現(xiàn)有的油田技術(shù),能夠在更廣泛的地區(qū)提供地?zé)犭娏?,極大地提升了地?zé)崮艿目捎眯浴?br />
此次合作Sage Geosystems將為meta的數(shù)據(jù)中心提供高達150兆瓦(MW)的地?zé)峄呻娏?。這一規(guī)模的電力供應(yīng)將顯著緩解meta在能源需求方面的壓力,并為其數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行提供有力保障。
該項目首個階段計劃于2027年上線運營,雙方計劃在2027后的36至48個月內(nèi)將發(fā)電能力擴大到150兆瓦,以支持meta越來越多的數(shù)據(jù)中心。這一項目的實施將顯著增加美國地?zé)崮艿氖褂?,并推動清潔能源在?shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用。
據(jù)統(tǒng)計,meta在可再生能源項目上的投資已超過12000兆瓦,成為全球最大的可再生能源企業(yè)買家之一。meta還承諾在2030年前實現(xiàn)整個價值鏈的碳中和,這一雄心勃勃的目標(biāo)將推動其繼續(xù)加大在可再生能源領(lǐng)域的投入和創(chuàng)新。
原標(biāo)題:谷歌、臉書下場!科技巨頭們扎堆這個新能源領(lǐng)域