人工智能计算需求的空前快速增长预计将使全球年度数据中心 (DC) 增长率从 7.2% 提高到 11.3%。我们预测了几个电网 5 年的人工智能 DC 需求,并评估它们是否能实现所需的人工智能增长(资源充足性)。如果不能,则考虑采取几项“绝望措施”——通过牺牲新 DC 可靠性来实现更多负载增长并保持电网可靠性的电网政策。我们发现两个 DC 热点——EirGrid(爱尔兰)和 Dominion(美国)——将难以容纳人工智能增长所需的新 DC。在 EirGrid 中,放宽新 DC 可靠性保证可将可用功率提高到 1.6 倍至 4.1 倍,同时保持新 DC 的实际功率可用性为 99.6%,足以满足 5 年的人工智能需求。在 Dominion,放宽可靠性保证可同样增加可用的 DC 容量(1.5 倍至 4.6 倍),但不足以满足 5 年的 AI 需求。新的 DC 仅获得 89% 的电力可用性。对其他美国电网(SPP、CAISO、ERCOT)的研究表明,有足够的容量来满足预计的 AI 负载增长。我们的结果表明需要重新考虑充分性评估以及电网规划和管理。新的研究机会包括协调规划、包含负载灵活性的可靠性模型和自适应负载抽象。
• 为了更好地为应对 COVID-19 疫情的政策决策提供信息,该项目在危机期间收集了高频数据并实时生成经济指标。 • 我们关注两个经济指标:每周城市就业统计数据和每月用电量。就业统计数据是根据每周在线调查计算得出的,用电量是根据电网数据计算得出的。 • 就业统计数据反映了劳动力市场对病毒传播和遏制政策的实时反应。在封锁期间,就业率下降了 25%,但在封锁解除两个月后完全恢复。 • 住宅和非住宅用户的用电量显示出相反的反应。由于商业活动的减少,非住宅用电量下降了 12.7%。相比之下,住宅用电量在封锁期间上升了 10.4%,这反映了人们在家中度过的时间增加,以及可能的社交活动减少。 • 加纳的电力补贴计划为其公民提供免费或折扣电力供应,这似乎导致了住宅用电量的大幅增加。获得免费电力的人群全年用电量几乎增加了一倍。
根据德勤全球分析,数据中心(人工智能和现代计算的支柱)的全球用电量估计在 2023 年将超过 380 太瓦时 (TWh),约占全球电力消耗的 1.4% 和全球温室气体 (GHG) 排放量的 0.3% 左右。这项研究对人工智能和数据中心的环境足迹进行了定量评估。根据详细的自下而上的建模,预计未来十年全球数据中心的用电量将增长近三倍,到 2030 年将达到约 1,000 TWh,届时将占全球用电量的约 3%。虽然数据中心处理各种计算,但近年来以及未来数据中心的主要增长动力一直是人工智能应用。
资料来源:世界银行,2020 年 1 1986 年革新开放前,越南人均用电量仅为 70 千瓦时。如今,这一数字已超过 2,000 千瓦时(见上图 1),尽管人均用电量仍远低于该地区许多其他国家,例如马来西亚、泰国和中国的人均用电量分别为 4,600 千瓦时、2,500 千瓦时和 3,900 千瓦时。 2 然而,考虑到其中低收入水平,越南经济实际上是世界上能源密集度最高的国家之一。按照目前的增长速度,到 2030 年,越南的人均用电量将达到 5,000 千瓦时以上。3 政府估计,到 2030 年,越南将需要约 1,300 亿美元的新投资资本,平均每年约 120 亿美元,其中约 90 亿美元需要投资于电力生产资产,30 亿美元需要投资于输电网。4 直到最近,国内能源资源(主要是水电和煤炭)已基本满足了社会经济发展日益增长的需求。然而,廉价能源正变得越来越稀缺。此外,政府支持的燃煤火力发电厂建设项目因融资和监管问题而严重推迟。
现代人对全球环境问题的观念正在发生变化,未来的数据中心也有望采取具体措施来应对这一变化。与此同时,国际社会对环境问题的认识正在不断提高,未来建设的数据中心也需要采取具体措施。衡量数据中心环保程度的指标之一是PUE(能源使用效率),即设施总用电量与IT设备总用电量之比。十年前,PUE水平在2.0以上。
(1) 摩根士丹利分析师 Rob Koh(《澳大利亚金融评论报》2020 年 4 月 27 日 - https://www.afr.com/companies/energy/nsw-coal-power-lowest-for-five-years-20200426-p54nai) (2) https://www.energynetworks.com.au/miscellaneous/covid-19-electricity-and-gas-network-relief-package/。 (3) 小型企业客户,年用电量低于 40 兆瓦时(基于 2019 年),且使用量低于该期间历史平均用电量的 25%。未拖欠或未接受政府补贴的住宅客户