人工智能（AI）行業(yè)迅猛崛起，對電力如饑似渴，這讓本就電力短缺的地區(qū)雪上加霜，還給科技巨頭們帶來了一個棘手的問題——數(shù)據(jù)中心的高耗能將導(dǎo)致大量溫室氣體排放。
對于上述困境，OpenAI 創(chuàng)始人山姆·奧特曼曾在今年達沃斯年會中提出，應(yīng)該著眼于更加氣候友好的能源，尤其是核聚變或更便宜的太陽能。他擔任董事長的核能公司Oklo近日在紐交所上市，盡管掛牌首日股價暴跌，卻讓核能吸引了更多AI業(yè)界的目光。
AI商業(yè)化和ESG目標迫使亞馬遜、谷歌、微軟等科技企業(yè)尋找無碳能源，核能、地熱能、清潔氫（Clean Hydrogen）等進入視野。雖然可再生能源將在發(fā)電方面扮演重要角色，但或許不足以完全滿足AI行業(yè)這個耗電大戶的需求。
馬克?扎克伯格近日在接受媒體采訪時說，“AI的GPU（圖形處理器）瓶頸已經(jīng)緩解，企業(yè)正在投入大量資金建設(shè)數(shù)據(jù)中心，但是能源將成為下一個主要瓶頸。”他解釋說，能源限制并不是一個可以通過增加投資去克服的問題，這涉及相關(guān)法規(guī)和政府的嚴格監(jiān)管。
當下，科技先鋒們爭先恐后地在能源產(chǎn)業(yè)布局，而最優(yōu)解決方案依然是霧里看花。
科企紛紛押注核能
如果更直觀地去看AI行業(yè)的能源需求，國際能源署今年初發(fā)布的報告足以生動說明：一次谷歌搜索平均耗電0.3瓦時，而ChatGPT響應(yīng)一條請求平均耗電2.9瓦時。以谷歌每天處理90億次搜索計算，換算成ChatGPT處理這些請求，一年將需要多消耗100億千瓦時（1千瓦時相當于1度電）的額外電力。到2026年，人工智能行業(yè)的電力需求至少是2023年的十倍。
人工智能發(fā)展過程中，除了制造芯片和其他硬件所需的能源之外，還需要大量計算能力來“訓練”模型，其背后則是能源密集型的數(shù)據(jù)中心。根據(jù)全球數(shù)據(jù)統(tǒng)計公司Statista的發(fā)布，截至今年3月，美國擁有全球最多的數(shù)據(jù)中心，達到5381個。
亞馬遜計劃在未來15年內(nèi)斥資近1500億美元建設(shè)數(shù)據(jù)中心，為這家云計算巨頭提供強大的算力，以應(yīng)對人工智能應(yīng)用和其他數(shù)字服務(wù)需求，而能源供給至關(guān)重要。2個月前，亞馬遜從美國塔倫能源公司（Talen Energy）手中購買了位于賓夕法尼亞州的數(shù)據(jù)中心園區(qū)，根據(jù)10年的購電協(xié)議，該數(shù)據(jù)中心附近的蘇斯奎漢納核電站將為其提供無碳電力，這是亞馬遜首次與核電設(shè)施簽訂協(xié)議。
微軟也在計劃利用下一代核反應(yīng)堆來支持其數(shù)據(jù)中心和AI項目。去年9月，微軟發(fā)布一則招聘啟事，尋找一位核技術(shù)首席項目經(jīng)理，負責完善和實施全球小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）和微反應(yīng)堆能源戰(zhàn)略，其能源發(fā)力方向可見一斑。
微軟聯(lián)合創(chuàng)始人比爾·蓋茨長期以來是核電技術(shù)的支持者，2008年就創(chuàng)辦了開發(fā)新型核反應(yīng)堆的企業(yè)泰拉能源（Terra Power），并于2021年投資了美國核聚變初創(chuàng)公司Commonwealth Fusion Systems。2023年早些時候，微軟與核聚變初創(chuàng)公司Helion Energy簽署了購電協(xié)議，將于2028年向Helion購買其核聚變發(fā)電廠的50兆瓦電力。
以“核聚變發(fā)電”為目標的初創(chuàng)企業(yè)吸引了大量投資資金，其原理是使用原子核聚合在一起時產(chǎn)生的巨大能量來發(fā)電，不會像核裂變那樣產(chǎn)生大量核廢料，也不會產(chǎn)生二氧化碳，被視為脫碳的王牌技術(shù)。谷歌和OpenAI 也押注核聚變，前者投資了位于加州的核聚變公司TAE Technologies，后者早在2021年就向Helion Energy投資了3.75億美元。此外，OpenAI的創(chuàng)始人山姆·奧特曼還投資了核裂變初創(chuàng)公司Oklo。
據(jù)美媒報道，Oklo目前致力于在美國愛達荷州建造首個小型模塊化反應(yīng)堆，但在監(jiān)管方面遇到了不小的阻力。美國核能管理委員會（NRC）2022年拒絕了Oklo在愛達荷州建設(shè)反應(yīng)堆的申請，該公司正嘗試在明年初之前向NRC提交一份新的申請。該反應(yīng)堆一旦被允許建設(shè)，預(yù)計將來可以為OpenAI和其他人工智能公司的數(shù)據(jù)中心提供電力。
科技巨頭對核電大舉投資，正值全球的核能之熱再度燃起。去年在迪拜舉行的COP28會議上，美、日、加等20多個國家承諾，到2050年將核發(fā)電能力提高兩倍。盡管多家科企押注小型模塊化反應(yīng)堆（SMR），《金融時報》報道稱，SMR開發(fā)項目最快十年才能實現(xiàn)商業(yè)化。美國能源部（DOE）加速核能創(chuàng)新門戶計劃的官員克里斯托弗·洛斯說，人們正試圖討論如何將當前的核電機組與數(shù)據(jù)中心結(jié)合起來，但是核能的“遠水”難解電力負荷增加的“近火”。
可再生能源和潛在補位選項
當然，雞蛋不會都放在一個籃子里。亞馬遜、谷歌和微軟已經(jīng)投資了數(shù)百個可再生能源項目，為其不斷擴大的數(shù)據(jù)中心投資項目提供動力。
今年3月，微軟和谷歌宣布合作購買地熱、清潔氫、電池存儲和先進核技術(shù)產(chǎn)生的電力，他們還將與鋼鐵制造商紐柯公司合作，聚合多個大型清潔能源買家的需求，加速推動一些首創(chuàng)項目和早期商業(yè)項目的開發(fā)，包括先進核能、下一代地熱、長期儲能（LDES）等。
谷歌清潔能源和脫碳開發(fā)總監(jiān)莫德·特克斯勒撰文稱，推廣先進的清潔技術(shù)需要大量投資，但一些早期項目顯得新奇又具有風險，往往很難獲得所需的融資，三大企業(yè)的合作有助于將這些項目推向市場。
微軟承諾在2030年之前實現(xiàn)負碳排放，鑒于其對人工智能產(chǎn)品的大量投入，包括向OpenAI 投資超過130億美元，尋找可靠的可再生能源供電迫在眉睫。近日，微軟與加拿大的布魯克菲爾德資產(chǎn)管理公司剛簽訂協(xié)議，支持在全球范圍內(nèi)開發(fā)10.5吉瓦（GW）的新可再生能源產(chǎn)能，這相當于加利福尼亞州2022年風能和太陽能發(fā)電量的一半。
據(jù)科技媒體The Verge報道，魯克菲爾德資產(chǎn)管理公司表示，上述協(xié)議使其能夠投資美國、歐洲、拉丁美洲、亞洲和太平洋地區(qū)的新可再生能源項目，微軟將購買每個新項目生產(chǎn)的電力。
然而，像風能、太陽能這樣的可再生能源受制于多變的天氣。能源行業(yè)咨詢公司睿咨得能源（Rystad Energy）4月的報告分析稱，太陽能和風能可能不足以滿足增長的電力負荷，在可再生能源發(fā)電不足的情況下，仍有缺口需要填補，天然氣行業(yè)對此虎視眈眈。
美國最大的天然氣生產(chǎn)商EQT的首席執(zhí)行官托比·賴斯（Toby Rice）對美媒表示，電力公司將需要可靠、經(jīng)濟、可快速部署的能源，以滿足不斷增長的電力需求。根據(jù)高盛4月份發(fā)布的報告，人工智能和數(shù)據(jù)中心增長的電力需求中，天然氣預(yù)計將供給60%，而可再生能源將提供剩余的40%。
事實上，可再生能源的確無法及時填補AI行業(yè)急劇增加的需求空白，而天然氣也不會是唯一的救命稻草，目前仍然難以擺脫對化石燃料發(fā)電的依賴。美國各地在擁抱眾多科技企業(yè)時，同時確保能源供應(yīng)和實現(xiàn)減排目標如同走鋼絲，而且還將進一步影響市場的能源供求。毫無疑問，這不僅是美國面臨的難題，也將是全球面臨的共同課題。
目前，諸多科技企業(yè)正熱衷于在亞太建設(shè)數(shù)據(jù)中心。據(jù)路透社8日報道，全球私募股權(quán)投資者和資產(chǎn)管理公司正在為與亞太地區(qū)數(shù)據(jù)中心相關(guān)的并購和投資做準備，價值數(shù)十億美元。今年，包括日本在內(nèi)的亞太地區(qū)在全球數(shù)據(jù)中心市場的交易活動中處于領(lǐng)先地位。隨之而來的將是能源供應(yīng)、減排壓力和監(jiān)管規(guī)則帶來的挑戰(zhàn)。