5月13日,媒體披露meta聯合創始人扎克伯格稱,AI芯片短缺問題已基本結束,但能源供應問題將成為人工智能(AI)下一個主要瓶頸。3月份,馬斯克預測未來兩年內人工智能行業將會“缺電”“缺變壓器”。兩位大咖賺足眼球的言論,對人工智能大國的我國倒是個提醒。
中國信通院發布的《全球數字經濟白皮書(2023年)》顯示,2023年,我國人工智能市場規模約為5132億美元,約占全球的1/4;市場收入達1220億美元,占全球23.8%。截至2023年Q3,我國發表的人工智能(AI)論文為36.8萬篇,居世界第一;高水平人工智能論文我國發表2.4萬篇,占全球21.8%,僅次于美國。
我國人工智能大模型市場強勁的發展勢頭和活力,不僅成為了我國經濟社會發展的新動能,還為全球人工智能產業發展提供了新的機遇和貢獻。所以必須冷靜應對人工智能、大數據中心、加密貨幣等新技術、新興行業引發的電力供需失衡。
01 算力必備電力
如果大家了解業內已達成的廣泛共識:電力是算力發揮作用的必備條件,便不會認為兩位大佬的論點是博眼球、賺流量,故意制造緊張氣氛。
開源數據顯示,2020年,可容納133萬臺標準服務器的華為云青海海南州數據中心,每年耗電量高達57億千瓦時。另有媒體稱,華為貴州大數據中心,平均每年節省的電費就高達6億多元,可見其能耗之高。華為、蘋果、騰訊、阿里等知名企業將大數據中心建在貴州的主因是:貴州年平均氣溫在20攝氏度左,較低的室外溫度是服務器正常工作客觀條件之一。另外,貴州電力供大于求,電價只有0.456元每千瓦時。
其實,早在幾年前,數據中心已經成為我國新的耗能大戶。業內專家呂天文曾公開表示,2016年中國數據中心的總耗電量已超1200億千瓦時,超過了三峽大壩的發電量。2018年中國數據中心的用電量已經達到了1608.89億千瓦時,比同年上海全社會的用電量還要多。2021 年全國數據中心耗電量為2166億千瓦時,是當年三峽電站累計發電量1036.49億千瓦時的兩倍。2022年全年,全國數據中心耗電量達到2700億千瓦時,占全社會用電量約3%。
電力作為算力發揮作用的必備條件,與人工智能市場規模呈正相關。隨著互聯網數字化進程加速推進,預計到2025年,全國數據中心用電量占全社會用電量的比重將提升至5%,到2030年全國數據中心耗電量將接近4000億千瓦時。
根據全球數據中心標準組織之一“國際正常運行時間協會”預測,到2025年,人工智能業務在全球數據中心用電量中的占比,將從2%猛增到10%。
3月1日,國際能源署(IEA)的《清潔能源市場監測》報告也證實了以上觀點:在2026年,數據中心、人工智能和加密貨幣行業的用電量可能會翻一番。這些高科技和數字化領域的快速發展對電力的需求有著顯著影響,進一步推動了全球用電量的增長。
02 光儲平衡新電力需求
國際能源署2024年電力報告數據顯示,全球電力需求在2023年經歷了大幅增長。并且預計未來三年(包括2024年),全球電力需求將以更快的速度增長。
值得欣慰的是,全球電力需求的增長帶動了清潔能源的快速發展。預計到2025年初,清潔能源將超過煤炭,占全球總發電量的1/3以上。這顯示了清潔能源在全球能源結構中的重要地位和快速增長的趨勢。報告認為,從能源結構的角度看,清潔能源在滿足全球電力需求增長方面將發揮重要作用。預計到2026年,清潔電力將滿足全球所有的需求增長。同時,低排放能源的發電量將打破紀錄,未來三年將滿足全球所有需求增長。
為了加速能源轉型,實現雙碳目標,我國做了大量工作,并取得了顯著成績。國際能源署3月1日發布的《清潔能源市場監測》表明,中國部署清潔能源技術繼續大幅領先,2023年發達經濟體和中國占全球新建太陽能光伏和風力發電站的90%,以及電動汽車銷量的95%。
隨著我國新能源發電規模持續快速增長,新型儲能正進入大規模發展期。新型儲能作為電網運行——源、網、荷、儲四大環節中不可或缺的一環,不僅是電力系統、電能生產消費中的必要技術支撐,還是消納清潔能源的核心技術,其在很大程度上解決了清潔能源發電的隨機性、波動性問題,實現了清潔能源發電的平滑輸出,有效調節了清潔能源發電引起的電網電壓、頻率及相位的變化,使大規模風電及光伏發電方便可靠地并入常規電網。政策驅動,疊加市場剛性需求和全球清潔能源裝機量的迅猛增長,未來電力系統必須具備足夠的“柔性”以適應高比例清潔能源的新常態。在這一轉變過程中,新型儲能因其具有將電能時空平移的能力,無疑會成為未來高比例清潔能源電力系統的關鍵支撐技術之一。
“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經濟投資超過1000億元。中關村儲能產業聯盟預計,2024年我國新增并網新型儲能項目的規模將有望觸及34.5吉瓦/85.4吉瓦時(基準預期),樂觀預計可能高達43.4吉瓦/107.1吉瓦時。我國新型儲能行業將實現74%至118%的顯著增速,在有力支撐清潔能源發展的基礎上,又成為推動我國經濟發展的新動能。
我國電力系統已處于世界先進水平,無論是特高壓輸電技術,還是智能電網的建設,中國都走在了世界前列。特高壓輸電技術、電力電子技術、新型儲能技術的掌握,是我國保障電力穩定供應,滿足國際電力市場需求增長的技術支撐。
展望未來,隨著清潔能源、新型儲能基礎設施的不斷發展與完善,相關軟、硬件性能的大幅提升,電力不僅不會阻礙人工智能等新技術的快速發展,還會帶動新型儲能、數據中心等行業的快速發展。
03 算力催生“數儲”新藍海
微軟的都柏林數據中心配置儲能型UPS。谷歌的比利時數據中心配備了5.5MWh的鋰電池儲能。有業內人士認為,數據中心為了降低用電量、提升電能利用率,配置儲能,滿足能耗需求屬于剛性。這種直接的配儲應用在降本的同時,還通過調峰調頻等輔助服務增加數據中心額外收益。
目前包括華為數字能源、科華數據、科士達、一舟股份、中航太克等企業都已布局數據中心、新型儲能市場,其中少數數據中心龍頭企業已有兆瓦級儲能型UPS落地。
華為數字能源技術有限公司(簡稱“華為數字能源”)是全球領先的數字能源產品與解決方案提供商。他們致力于融合數字技術和電力電子技術,發展清潔能源與能源數字化,推動能源革命,共建綠色美好未來。在清潔發電方面,推動構建以新能源為主體的新型電力系統;在綠色ICT能源基礎設施方面,助力打造綠色、低碳、智能的數據中心和通信網絡;在綠色出行方面,重新定義電動汽車駕乘體驗和安全,推動交通電動化進程。華為數字能源將通過持續的技術創新,攜手全球伙伴開放合作,助力早日實現碳中和目標。
數字化和低碳化是未來社會發展的主旋律,華為數字能源加快研發綠色低碳技術和產品解決方案,推動數據中心產業節能減排,助力算力經濟發展。
科華數據前身創立于1988年,30余年來立足電力電子核心技術,融合創新數字科技,提供數據中心、清潔能源(光伏、儲能、微網等)、高端電源解決方案,服務全球100多個國家和地區客戶,推動政府、金融、工業、通信、交通、互聯網等行業數字化、能源低碳化的轉型發展。
該公司作為國內數據中心市場的龍頭企業,希望在平穩發展數據中心業務與UPS業務的同時,憑借自身在電力電子設備領域的多年經驗,成功布局儲能與光伏等新能源產品業務,加速釋放公司業績。目前,科華已有兆瓦級儲能UPS產品落地。
科士達公司成立于1993年,2010年在深證所上市(股票代碼:002518),31年來專注于UPS電源、空調與微模塊、電池、光伏、儲能、電動汽車充電樁產品的研發制造,是引領行業的智慧能源領域全能方案供應商。
科士達作為引領行業的智慧能源領域全能方案供應商,長期為國內外互聯網、電力、通信、醫療、金融、政府、軌道交通、教育等行業提供包括:數據中心、光伏儲能、新能源充電樁等全系列能源類基礎設施產品、解決方案支持。產品涵蓋UPS電源、空調與微模塊、電池、光伏逆變器、儲能逆變電源、電動汽車充電樁等。其產品及服務已遍布全球各個區域,并獲得國內外權威機構的榮譽認證及市場合作伙伴的普遍認可、一致好評。
一舟股份依托30余年的先進制造經驗,致力于成為專業的儲能基礎設施配套及系統集成制造商,為儲能行業提供全方位的ODM、OEM服務。他們通過聚集整合國內外領先的儲能、供配電、環境控制、安全管理、算法應用等領域的專家與團隊,逐步構筑高效、可靠、完善的數字能源產業生態。
他們致力于提供專業的數字通信、數字能源的產品與解決方案的研發、生產、銷售及服務。針對大數據、互聯網+等不同領域,提供數據中心預端接布線、工業互聯布線、F5G泛園區光布線等綜合布線領域的產品解決方案。
中航太克成立于2006年,是一家專注于鋰電池儲能系統、高端工業電源、數字網絡能源等新型電力能源系統的研發與制造,業務范圍覆蓋全國各省市及海外市場。
該公司深耕儲能、電力、核電、半導體、軌道交通、石油石化、數據中心、醫療、電能質量等細分領域,是國內僅有兩家獲得民用核安全設備(1E級電源設備)設計和制造許可證的UPS制造商之一,擁有100多項自主知識產權。