数据中心是日益依赖生成式人工智能的世界的重要支柱,耗费大量电力,并产生大量热量。
各国,尤其是欧洲国家,正率先利用这些余热为当地的住宅和企业供能。
世界经济论坛在其白皮书《人工智能的能源悖论》中指出,虽然输送数据中心的热量并非完整的解决方案,但这是在平衡人工智能的益处与其气候影响方面的关键一步。人工智能的能源悖论。
每当您向ChatGPT或任何其他生成式人工智能聊天机器人提出一个问题时,其服务器都会消耗0.14千瓦时的电力来回答该问题,相当于为14个LED灯泡供电一小时。而这一问一答又是需要存储的更多数字数据。
截至2024年,全球已创建1.49泽字节(ZB)的数据。到2028年,全球数据创建量预计将达到近400泽字节。如果您考虑到1泽字节等于1,000,000,000,000,000,000,000(即1万亿亿,或称1sextillion)字节的存储容量,便能大致了解这座日益庞大的数据山的规模之大。
数据中心正竭力跟上需求,并保持降温。持续的能源消耗使服务器温度不断升高,因此需要水冷系统来防止过热。去年,《华盛顿邮报》华盛顿邮报的一项研究发现,生成一封100字的电子邮件需要一瓶依云矿泉水的水量来维持可用的温度。
这些都与可持续发展的要求背道而驰。但各国和各组织正在设法使这些耗能大户变得更加环保。其中一种方式是将数据中心产生的热量输送到当地的住宅和企业。
利用数据中心的热量
通过这种方式,数据中心多余的热量被转化为区域供热,本质上是一套保温管道系统,从数据中心接出,并分布到当地多栋建筑中。
如上图所示,美国的数据中心数量远超世界其他国家。事实上,数据中心数量之多,美国能源信息署近期宣布,这些设施将在今年及明年把该国的电力消耗推至历史新高。然而,美国并非余热利用的前沿。欧洲,尤其是北欧国家,正在引领潮流。
在瑞典,一项名为斯德哥尔摩数据园的倡议与政界和产业界领袖合作运作,利用该市数据中心产生的余热为居民住宅供暖。其目标是运营一个不浪费任何热量的数据中心产业。在邻国芬兰,Nebius已在迈恩察拉(Mäntsälä)建立了一座可持续数据中心,每年回收约20,000兆瓦时的能源,足以为相当于2,500户芬兰家庭供暖。
在约一小时车程之外、赫尔辛基附近,微软正在建设一个完整的“数据中心区”,该公司表示,“将成为全球最大的数据中心余热回收项目”;据预计,该项目竣工后将为芬兰第二大城市埃斯波以及另外两个相邻市镇供暖。
在欧洲其他地区,塔拉特区域供热计划在爱尔兰运营第一年即减少了1,100吨二氧化碳排放,将附近亚马逊数据中心的余热输送至当地建筑。在英国,伦敦市长近期宣布了一项在该市西部建设新区域供热网络的计划,预计将通过当地数据中心为9,000多户住宅供暖。
数据中心的悖论
虽然回收数据中心的余热并非万能之策,但在生成式人工智能已无法收回的情况下,这是各国应当采取的重要举措。在一种未来情景中,国际能源署预测,到2030年,数据中心将消耗全球电力需求的3%,因此,如何平衡人工智能的益处与其对气候的连带影响,已成为一项迫切挑战。
这一议题也在世界经济论坛近期发布的白皮书《人工智能的能源悖论》中有所探讨,该白皮书承认人工智能系统“既带来挑战,也带来机遇”。
世界经济论坛如何为人工智能建立护栏?
人工智能卓越中心汇聚各行业领袖,帮助他们理解人工智能的快速发展及其对经济和社会的影响。该中心支持围绕人工智能应用所涉及的机遇、风险和权衡展开知情对话。
该中心通过可信赖的交流平台和合作倡议,使合作伙伴能够建立共同认知,并携手推进负责任的人工智能创新与应用。
该白皮书概述了支持可持续人工智能应用的关键伙伴关系、框架和政策,并确定了四个需要关注的领域:
利用人工智能推动脱碳
透明且高效的人工智能用电
技术与设计创新
有效的生态系统协作。
白皮书还详细分析了数据中心的用电构成:IT设备约占电力需求的40%至50%,冷却系统占30%至40%,安全和照明等辅助设备则需要10%至30%。白皮书指出,打造更节能的数据中心需要多种策略,而余热回收只是其中之一。
作为成功跨界合作的范例,白皮书提到了谷歌位于芬兰哈米纳(Hamina)的数据中心,该数据中心可满足当地区域供热网络80%的年度供热需求,该公司表示。
尽管数据中心可能加剧气候危机,但它们也可以成为解决方案的一部分。“人工智能可以通过优化资产、推动创新和促进可持续技术,在能源转型中发挥关键作用,”该报告称。“人工智能已被用于优化能源消耗、实现预测性维护,并提升整个能源价值链的效率。”


