训练和运行人工智能模型所需的能源激增，引发了人们对这项技术长期可持续性的重大担忧。
人工智能技术有望解决全球挑战，同时却消耗大量能源，因此我们必须转变应对方式。
借助技术融合，我们可以确保人工智能持续发展不会成为地球的负担。
人工智能的爆发式增长正在改变从医疗保健到金融的各个领域，并有望为全球经济带来数万亿美元的增量。然而，这种快速扩张也带来了显著代价：能源需求不断攀升。
随着人工智能模型日益复杂、计算密集度不断提高，训练和运行这些模型所需的能源激增，引发了人们对这项技术长期可持续性的重大担忧。数据中心是支撑人工智能革命的幕后引擎，如今已成为推动全球电力消费增长的最大因素之一。预测显示，到2030年，人工智能的能源需求可能与整个国家的能源需求相当。
这种悖论——一项有望解决全球挑战、同时却消耗大量能源的技术——要求我们从根本上转变应对方式。应对这一复杂挑战的关键，在于技术融合：多项创新形成强大协同效应，能够将人工智能从能源负担转变为推动能源未来更加绿色的力量。通过将人工智能的进步与能源生产、储存和电网管理领域的突破相结合，我们可以加快向可持续能源体系转型，确保充分实现人工智能的巨大益处，同时不损害我们的地球。
推动人工智能可持续未来的创新
多项相互关联的技术创新正为人工智能迈向更绿色的能源未来铺平道路。这些解决方案既能提高人工智能的效率，也有助于我们运用人工智能重塑能源生产、分配和消费方式，同时维护环境完整性。
人工智能驱动的智能电网管理与优化
电网是能源系统的支柱，但不断增长的需求以及太阳能、风能等可再生能源的间歇性，正给电网带来越来越大的压力。人工智能、先进测量技术（例如卫星影像和激光雷达）与智能电网基础设施相融合，将成为提升电网稳定性和可靠性的变革性力量。
人工智能可以分析海量数据集，这些数据来自智能电表、传感器和天气预报，可用于以前所未有的精度预测能源需求和可再生能源产量。这有助于公用事业公司优化电力分配、减少输电损耗，并实时平衡基荷需求。通过动态管理电力流，人工智能能够减少浪费并降低对化石燃料的依赖。
要扩大风能和太阳能的应用规模，管理其发电量的波动至关重要。人工智能能够更有效地预测可再生能源的发电量，帮助电网运营商更好地整合这些间歇性能源。与锂离子电池或抽水蓄能等先进储能系统配合使用时，人工智能能够优化电池的充放电，即使在可再生能源发电量较低时，也能确保能源供应可靠。要在不牺牲电网稳定性的前提下提高可再生能源的渗透率，这项能力至关重要。
世界经济论坛如何助力领导者应对能源与材料系统转型
能源与材料中心汇聚各方领导者，共同理解正在重塑能源、材料和工业系统的复杂转型。中心提供交流平台，探索能源安全、可负担性与可持续性之间的交集。
通过价值链和地区间的协作，中心推动形成共同路径，帮助合作伙伴围绕务实解决方案凝聚共识，实现安全、低碳且公平的转型。
人工智能加速材料科学与先进制造
清洁能源转型在很大程度上依赖新材料和更高效的制造流程，涵盖太阳能电池板、电池和可持续燃料等各个领域。人工智能是加速这些突破的有力工具，体现了世界经济论坛在其《技术融合报告》中重点介绍的“材料信息学”融合趋势。
正如KoBold Metals利用人工智能进行矿产勘探所展示的那样，人工智能能够大幅提高关键电池金属的发现和开采效率。除了勘探，人工智能还可用于设计和发现新型高效材料，用于太阳能电池板（例如钙钛矿叠层技术）、氢气生产用先进电解槽以及尖端电池储能系统。
人工智能与创新工业技术相融合，例如Boston Metal用于炼钢的熔融氧化物电解技术以及Coolbrook的RotoDynamic Heater工业加热技术，蕴藏着巨大潜力。这些技术以电力替代化石燃料，减少钢铁和水泥等难以减排行业的碳排放。与人工智能结合后，这些流程可以实时优化，从而提高效率、减少浪费并降低能耗。
碳捕集、监测与减排的融合系统
人工智能、卫星技术和先进数据分析相结合，正为应对排放问题打造一套新工具，实现实时环境监测。
Carbon Mapper倡议是这一融合的典型范例。这一非营利联盟运用先进卫星技术，将其与NASA喷气推进实验室（JPL）的尖端成像光谱仪结合，并借助人工智能分析，可以前所未有的精度在全球范围内检测和追踪甲烷与二氧化碳（CO₂）“超级排放源”。这些向公众开放、细化到设施层级的数据，帮助政府、行业和公众迅速发现泄漏并核实减排情况。
人工智能赋能核裂变与核聚变
核能能够稳定提供低碳基荷电力，是能源结构的重要组成部分，尤其是在人工智能和数据中心需求激增之际。
小型模块化反应堆（SMR）是一项前景广阔的创新，旨在让核能更可负担、更灵活并能更快部署。人工智能可用于优化小型模块化反应堆的设计与工程，大幅缩短建设周期，并有望降低资本支出。人工智能还能支持对反应堆性能进行先进建模和模拟，提升安全性与效率。近期，微软、谷歌和亚马逊等科技巨头达成协议，从核电站购买电力，这凸显了人们日益认识到这项技术有潜力满足数据中心不断增长且持续的电力需求。
协作融合，共创未来
迈向更绿色的人工智能能源未来，不能只靠孤立的创新，还需要整体性方法和协作生态系统。科技、能源和政府部门的利益相关方必须携手合作，分享数据与专业知识，将这些解决方案无缝整合，并共同应对供应链准备情况和劳动力可用性等系统性挑战。
归根结底，人工智能与能源的未来并非零和博弈。借助技术融合，我们可以确保人工智能持续发展不会成为地球的负担，而是成为推动能源未来更加可持续、更具韧性和更公平的强大催化剂。
创新成果已然涌现；下一项关键步骤是发挥协同效应，构建一体化系统，推动世界变得更清洁、更智能。
