AI來襲，數(shù)字科技企業(yè)如何助力碳中和目標(biāo)？

 

隨著全球互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量也快速增長。截至2022年底，全球有8000多個(gè)數(shù)據(jù)中心，其中約33%位于美國，16%位于歐洲，近10%位于中國。1數(shù)據(jù)中心的能耗和碳排放貫穿其全生命周期過程，其中運(yùn)營階段最多，包括機(jī)房內(nèi)服務(wù)器運(yùn)行、空調(diào)設(shè)備的制冷和運(yùn)行、辦公用電以及其他裝置設(shè)備用電等。數(shù)據(jù)中心的碳排放還包括與建造、運(yùn)營以及設(shè)備冷卻相關(guān)的能源消耗所產(chǎn)生的碳排放，以及設(shè)備制造過程中的“隱含碳”（“隱含碳”是指與產(chǎn)品或材料在其全生命周期內(nèi)相關(guān)的溫室氣體排放）。

 

根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，2022年全球數(shù)據(jù)中心、加密貨幣和人工智能消耗了約460太瓦時(shí)的電力，約占全球電力總需求的2%。由于能源效率的提高、許多地區(qū)電網(wǎng)可再生能源比例的增加，數(shù)據(jù)中心碳排放占全球碳排放的比例低于占電力需求的比例。全球數(shù)據(jù)中心和相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的碳排放約為3.3億噸二氧化碳當(dāng)量（包括“隱含碳”），相當(dāng)于全球能源相關(guān)溫室氣體排放量的0.9%。

 

生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院專家測(cè)算，2021年全國數(shù)據(jù)中心能源消耗達(dá)到216.6太瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的2.6%左右；二氧化碳排放量約為1.35億噸，占全國二氧化碳排放量的1.14%左右。預(yù)計(jì)到2025年，全國數(shù)據(jù)中心用電量達(dá)350太瓦時(shí)，較2021年增加62%，約占全社會(huì)用電量的4%；二氧化碳排放量達(dá)2.1億噸，較2021年增加56%，占全國二氧化碳排放量的比例接近2%。2

 

由于近年來人工智能和大語言模型超速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心行業(yè)耗電量和碳排放可能會(huì)達(dá)到更高的水平。例如，GPT-3的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含1750億個(gè)參數(shù)，需要355小時(shí)的訓(xùn)練，耗電量達(dá)到1287兆瓦時(shí)，碳排放量為552噸。GPT-4的參數(shù)量（1.8萬億）是GPT-3的10倍以上，這意味著理論上其算力需求和能耗需求也將大幅度提升。而且這僅僅是訓(xùn)練階段的前期電力消耗，實(shí)際使用時(shí)所消耗的電力將更多。

 

如果在谷歌等搜索工具中全面實(shí)施人工智能，其電力需求可能會(huì)增加10倍。將典型谷歌搜索的平均電力需求（0.3瓦時(shí)）與OpenAI的ChatGPT（每次請(qǐng)求2.9瓦時(shí)）進(jìn)行比較，并考慮到每天90億次搜索，這意味著一年需要近10太瓦時(shí)的額外電力。3到2026年，人工智能行業(yè)預(yù)計(jì)呈指數(shù)級(jí)增長，耗電量是2023年水平的10倍以上。

 

隨著人工智能模型的日益普遍和復(fù)雜，而且由于缺乏測(cè)量人工智能相關(guān)排放的標(biāo)準(zhǔn)，人工智能的實(shí)際碳足跡具有不確定性。國際能源署預(yù)測(cè)4，2026年全球數(shù)據(jù)中心相關(guān)（包括人工智能）的全球用電量可達(dá)800太瓦時(shí)~1100太瓦時(shí)。據(jù)此，估計(jì)相應(yīng)的碳排放約為5.6億~7.7億噸。

 

值得指出的是，不能孤立地來看人工智能應(yīng)用帶來的高能耗和潛在的碳排放，因?yàn)?a >人工智能技術(shù)可以替代其他更高能耗和排放的場(chǎng)景。舉例來說，美國加利福尼亞大學(xué)學(xué)者的一項(xiàng)研究估計(jì)了使用人工智能與人類寫一頁文本或制作圖片的碳足跡。在考慮了不同人工智能模型（ChatGPT、BLOOM、Midtravel和DALLE-2）的碳排放量，并與使用筆記本電腦或臺(tái)式電腦寫同樣一篇文章的碳排放比較后，研究人員發(fā)現(xiàn)寫一頁文字的人工智能比寫一頁文本的人少排放130到1500倍的二氧化碳，而創(chuàng)建圖像的人工智能少排放310到2900倍。5

 

根據(jù)“全球促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展倡議組織（GeSI）與咨詢公司埃森哲發(fā)布的《SMARTer2030》報(bào)告，廣泛應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，將使其他行業(yè)大幅減少碳排放。到 2030年，各行各業(yè)受益于數(shù)字技術(shù)所減少的碳排放量約為數(shù)字行業(yè)自身排放量的10倍。 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om