我们能否将数据中心的能源需求转化为战略资产?

Aerial view of a modern hyperscale data centre complex.
Data centres, once an invisible backend of the digital economy, have become one of the most powerful drivers of global electricity demand.Image: Unsplash/Geoffrey Moffett
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  • 在人工智能快速扩张的推动下,全球数据中心用电需求正急剧攀升,预计到2030年将接近950太瓦时。

  • 将余热转化为城市区域供暖,可满足欧洲住宅能源需求的12%,并有助于稳定电网。

  • 政策制定者必须从将数据中心视为房地产资产,转向将其作为基础性国家能源基础设施进行治理。

每个工业时代都有其独特的转折。19世纪是蒸汽,20世纪是石油,而21世纪初本应由清洁能源与数字化转型的和谐崛起来定义。然而,一个新角色以颠覆性力量闯入了这一故事:人工智能时代的数据中心。曾经隐于数字经济幕后的基础设施,如今已成为全球电力需求最强劲的驱动因素之一,也是新年伊始为领导者确立战略意图时不容忽视的风险。

数据中心作为战略资产

仅这些数字就应让政策制定者停下来深思。据国际能源署统计,2024年全球数据中心用电量约为415太瓦时,相当于意大利一年的用电量。到2030年,这一数字可能猛增至接近950太瓦时,其中大部分增长由人工智能工作负载带动。欧洲预计,到本十年末,数据中心用电需求将几乎翻倍,达到36吉瓦。在都柏林,这些设施已消耗该市近80%的电力。十年前,此类数字难以想象。如今,它们已构成新的基准,世界的数字雄心已远超其能源现实。

这不仅是一个小众的基础设施话题,更是一个地缘政治与经济问题。数据中心的需求曲线更像早期火箭的飞行轨迹,而非基础设施的发展曲线。在过去18个月里,人工智能部署的速度已使数据中心成为具有影响力的主体,其影响力可与重工业相匹敌。在比利时,监管机构已公开讨论限制新数字园区的电网接入。在爱尔兰,曾经鲜为人知的超大规模数据中心开发已成为议会辩论的议题。即便是长期被视为清洁能源充裕绿洲的北欧国家,电网运营商也警告称,数据中心的需求将比预期更快地收紧电网容量。

按行业划分的用电需求增长,基准情景,2024–2030年。Image: IEA

这一转变并非意识形态层面的,而是物理层面的。数据中心会产生大量低温余热,这些余热可被引入区域供暖或工业用途,从而减少对化石燃料的依赖并稳定电网。与此同时,其物理足迹(土地、冷却用水及其他资源)凸显了人工智能能源关联中复杂的权衡,也彰显了从数字能源系统向物理能源系统转型过程中的风险与机遇。

余热即是金

在这一关联之中,蕴藏着当今最容易被忽视的气候机遇之一:数据中心余热。这种错位如今已构成战略风险。如果世界在人工智能部署上继续以疯狂的速度推进,却不重新思考数字系统与能源系统的相互作用方式,那么经济增长、气候目标和电力可靠性都可能承受压力。

在整个欧洲,每年耗费数十亿用于以天然气及其他燃料为住宅供暖。与此同时,全天候运行的数据中心将大量低温热量排放到大气中。在伦敦,研究表明,每年最多可回收数据中心产生的1.6太瓦时热能,足以为50万户家庭供暖。在整个欧洲,理论潜力为每年221太瓦时,相当于欧盟区域供暖需求的12%。基础设施已经具备,热能已经存在,城市需求也已存在。缺失的是将这些环节连接起来的政策协调。

以旧的能源视角看,数据中心是一种负担。而以系统视角看,它们是已经建成、已经付费、却几乎完全未被利用的城市热源。若领导者愿意重新界定数字基础设施在能源转型中的定位,那么将叙事从短缺与危机转向突破便触手可及。

尽管发生了这一转变,政策框架仍停留在过去。多年来,数据中心被视为房地产资产:内置服务器与冷却系统的大型厂房,政治意义不大。如今,许多数据中心的行为更像能源公用事业。它们签订长期购电协议,产生相当于中型发电厂的热能输出,并且对本地负荷预测的影响远超制造业。然而,许可规则、环境评估和电网规划流程在很大程度上仍将其视为被动、静态的基础设施。

这正是当前人工智能能源生态系统所需要的,可称之为“人工智能就绪能源系统契约”,即由政府、公用事业机构、城市和科技公司共同作出的协调承诺,以推动数字与能源基础设施协同发展并实现现代化。

应对挑战,释放机遇

政府可通过推进五项协调行动,将数据中心的增长转化为战略优势,而非摩擦之源:

1. 战略性基础设施

数据中心的用电需求应被视为国家基础设施。相关设施必须纳入电网扩容、脱碳和产业战略之中,以防范未来的冲突。

2. 余热再利用准备

大型设施应按“具备余热利用条件”进行建设。即使区域供暖网络尚未建成,为未来整合而进行的设计所增加的成本也很低,却能带来长期的减排与节能效益。

3. 基于绩效的许可

许可制度应奖励灵活性、韧性和清洁电力。能够提供削峰、现场储能或稳定可再生能源供应的数据中心,应获得更快的审批。

4. 人工智能能源区

政府和公用事业机构可为热力网络、电网、数字园区和工业用户规划综合性区域。这将减少本地阻力,形成规模经济,并将争议转化为区域性机遇。

5. 基础设施混合融资

公共与私人混合融资可用于升级电网并扩展区域供暖。公共资本可降低早期项目的风险,私人资本则推动其规模化,这正是建设欧洲风电场、铁路和光纤网络所采用的模式。若领导者能够接受这一战略,故事的走向便会改变。数据中心非但不会威胁电力系统而使其不堪重负,反而可能在加强电力系统方面发挥作用。人工智能的崛起非但不会阻碍能源转型,反而有助于加速转型。长期被视为无形、耗能的事后考虑的数字基础设施,如今可能成为城市脱碳和国家韧性的支柱。

真正的风险并不在于数据中心消耗了过多能源。真正的风险在于,世界未能足够迅速地更新其规则、规划模型和想象力,以跟上技术变革的速度。

此刻正是一年中设定意图的最佳时机:将新兴风险转化为全球共同议程。今年,信息必须清晰:智能经济不会仅依靠电子运转,它将依托为人工智能时代设计的能源系统运行。而这一时代究竟会成为危机还是突破,取决于领导者此刻选择采取何种行动。

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