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誰將決定人工智能的未來？

在人人都熱衷討論算力的今天，另一個(gè)隱藏問題已經(jīng)悄然浮現(xiàn)。

到2027年，全球人工智能數(shù)據(jù)中心的用電量將和荷蘭、瑞典等國的全國用電量相當(dāng)。

電力或許將成為影響算力的掣肘。

Open AI創(chuàng)始人Sam Altman認(rèn)為：“人工智能的未來取決于清潔能源的突破。”

英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛則指出：“AI的盡頭是光伏和儲(chǔ)能?！?/span>

隨著人工智能技術(shù)走向“峰值”，電力產(chǎn)業(yè)也將迎來新的巨變。

AI技術(shù)對(duì)中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)將產(chǎn)生哪些影響？如何通過產(chǎn)業(yè)改革把握先機(jī)？本期“智見AI”，小管邀請(qǐng)到應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)系李治國老師，探討大模型時(shí)代對(duì)中國光伏、風(fēng)電等可再生能源產(chǎn)業(yè)將帶來怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

李治國

應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)系副教授，研究方向：產(chǎn)業(yè)發(fā)展與金融、貨幣理論與政策、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型

AI的盡頭是新能源

人工智能帶動(dòng)了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，將會(huì)有越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域利用人工智能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，這將不斷推動(dòng)萬億量級(jí)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。人工智能不斷創(chuàng)造出新的市場(chǎng)需求，這又將不斷推動(dòng)萬億量級(jí)的新產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)。從專業(yè)設(shè)計(jì)、文字創(chuàng)作到智能駕駛，正在成為人工智能時(shí)代下的新型應(yīng)用場(chǎng)景。

未來人工智能的發(fā)展過程將是非線性的，潛力將超乎想象。通過與諸多垂直領(lǐng)域應(yīng)用相結(jié)合，人工智能新基建將不斷為行業(yè)產(chǎn)業(yè)降本增效，不斷創(chuàng)造出新需求、新商業(yè)模式和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。某種意義上，人工智能是一種“新電能”，正在改變醫(yī)療、交通、娛樂、制造業(yè)等主要行業(yè)，豐富充實(shí)著無數(shù)人的生活。

對(duì)中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)而言，AI技術(shù)可以大幅提升生產(chǎn)效率，尤其是在制造業(yè)，在智能化生產(chǎn)、質(zhì)量控制和供應(yīng)鏈優(yōu)化等方面，AI能夠降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)能利用率和提升良品率。同時(shí)，對(duì)于新產(chǎn)品研發(fā)、工藝創(chuàng)新、商業(yè)模式革新、精細(xì)化管理和智能化決策等方面，AI技術(shù)都將發(fā)揮重要作用。

AI技術(shù)發(fā)展過程中，隨著大模型“百花齊放”，能耗增長問題也逐漸凸顯。自然語言處理的每個(gè)環(huán)節(jié)都離不開電力支撐，包括GPU等硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸?shù)?，都需要消耗大量電力?/span>

目前，人類在生產(chǎn)和生活中所要消耗的資源和能源已經(jīng)超過整個(gè)地球承載的30%以上。有句話叫“如果地球上每個(gè)人都過歐洲人的生活，就需要3個(gè)地球，如果每個(gè)人都過美國人生活，則需要5個(gè)地球?！?/span>

人工智能將人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶入了第四次工業(yè)革命，我們從機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)代經(jīng)過能量驅(qū)動(dòng)時(shí)代，又進(jìn)入了信息驅(qū)動(dòng)時(shí)代。過去石油是最重要的生產(chǎn)要素，而現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)資源成為了最重要的生產(chǎn)要素。然而驀然回首卻發(fā)現(xiàn)，信息驅(qū)動(dòng)的背后還是離不開能量支撐。

交通、能源、通信將形成新的范式矩陣，交通指向動(dòng)力，能源指向速度，通信指向融合，這將會(huì)形成第四次工業(yè)革命的發(fā)展范式，其中就需要新的能源系統(tǒng)與之匹配。

受到資源能力和氣候變化因素的制約，人類必須走向綠色發(fā)展。綠色發(fā)展的核心就是重建能源體系，尤其是打造清潔、低碳、安全、高效的電力體系，也就是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

未來，建設(shè)超算中心、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸……只要與人工智能相關(guān)設(shè)備的整條產(chǎn)業(yè)鏈，從邏輯上都應(yīng)該率先實(shí)現(xiàn)綠色化。由AI推動(dòng)的耗能大幅上升，可能會(huì)加快整個(gè)能源體系的改革。

智能電網(wǎng)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)“削峰填谷”

到目前為止，要保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，無論是生產(chǎn)發(fā)電端還是輸配端、需求端，客觀上還需要以火電為主。原因有兩個(gè)：一是穩(wěn)定，現(xiàn)在的電力系統(tǒng)本身以火電為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建。二是可控，便于“削峰填谷”調(diào)節(jié)用電平衡。

以光伏發(fā)電來說，雖然在發(fā)電端已經(jīng)大幅降低成本，但在儲(chǔ)能和輸電端，成本依然很高。同時(shí)，光伏發(fā)電還存在供電上的間歇性、波動(dòng)性短板，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營會(huì)帶來一定的沖擊性，不利于穩(wěn)定供電。

但另一方面，人工智能本身又可以幫助電力系統(tǒng)進(jìn)行面向未來的改革。長遠(yuǎn)來看，新能源、智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)主要有三個(gè)方面。

一是智能電網(wǎng)管理。人工智能技術(shù)能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與調(diào)度優(yōu)化，包括對(duì)各個(gè)區(qū)域、企業(yè)、用戶的用電量、用電習(xí)慣、季節(jié)性變化等因素進(jìn)行分析，從而更精準(zhǔn)地安排發(fā)電計(jì)劃和能源分配。

這樣一來，不僅可以提高能源利用率，還能解決新型電力系統(tǒng)所面對(duì)的可調(diào)容量、慣性下降，系統(tǒng)對(duì)失衡的能力弱化等問題。

二是加強(qiáng)電力市場(chǎng)監(jiān)管、開展電力交易。例如，電力市場(chǎng)交易數(shù)據(jù)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，從海量數(shù)據(jù)中挖掘規(guī)律，識(shí)別異常模式，保障公平競(jìng)爭和穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)，通過智能算法優(yōu)化交易撮合機(jī)制，保障較低的交易成本。

三是能效管理和節(jié)能減排。通過智能感知設(shè)備和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、工廠層面的能源消耗，識(shí)別能源浪費(fèi)和低效能源利用問題；另外還可以對(duì)建筑物進(jìn)行用電模式、用電設(shè)備的智能化調(diào)控。

“風(fēng)光電”時(shí)代關(guān)鍵在儲(chǔ)能

大模型時(shí)代為中國光伏、風(fēng)電等可再生能源產(chǎn)業(yè)帶來了重要的機(jī)遇。通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，這些產(chǎn)業(yè)可以更好地預(yù)測(cè)和管理能源生產(chǎn)、優(yōu)化設(shè)備維護(hù)、提高電網(wǎng)運(yùn)行效率、促進(jìn)市場(chǎng)化交易以及推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

人工智能技術(shù)不僅有助于提高可再生能源的利用效率和可持續(xù)發(fā)展水平，也對(duì)中國能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和清潔能源替代傳統(tǒng)能源具有積極的推動(dòng)作用。

中國在清潔能源技術(shù)處于全球領(lǐng)先地位，特別是光伏產(chǎn)業(yè)，我們?cè)谛袠I(yè)形成階段便參與其中，并帶領(lǐng)行業(yè)迅速成長，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成熟，甚至進(jìn)入了“紅海”階段。

目前，中國光伏行業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈已覆蓋全球各個(gè)環(huán)節(jié)的70%以上，某些環(huán)節(jié)甚至超過90%。比起市場(chǎng)需求的增長，我們的產(chǎn)能擴(kuò)張速度更快。無論是硅片生產(chǎn)、單晶的金剛線切割，還是技術(shù)應(yīng)用框架方面，中國都在全球擁有明顯優(yōu)勢(shì)。

至于風(fēng)電行業(yè)，中國在關(guān)鍵部件的加工制造方面具有優(yōu)勢(shì)，通過成本降低和規(guī)模化生產(chǎn)，我們的發(fā)電能力正在快速提升。

此外，氫能作為21世紀(jì)的終極能源之一，具有清潔和高能量密度特點(diǎn)，但在技術(shù)和安全性方面還存在明顯的進(jìn)步空間，氫能的成本降低和傳輸問題都是未來行業(yè)發(fā)展過程中需要解決的課題。

無論是光伏、風(fēng)電還是氫電，儲(chǔ)能技術(shù)都是當(dāng)前清潔能源行業(yè)最大的共同挑戰(zhàn)。

英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛此前就曾公開表示：“AI的盡頭是光伏和儲(chǔ)能，不要光想著算力，如果只想著計(jì)算機(jī)，需要燒掉14個(gè)地球的能源?！?/span>

雖然儲(chǔ)能技術(shù)在不斷進(jìn)步，但目前階段成本仍然很高，這也是光伏、風(fēng)電等還不能完全替代火電的主要原因。

未來，中國的新能源發(fā)展?jié)摿薮螅绕涫窃谔岣吣茉葱屎蛢?yōu)化能源分配方面。智能電網(wǎng)和智慧能源系統(tǒng)的發(fā)展將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)營效率和穩(wěn)定性產(chǎn)生積極影響，從而提高整體能源效率。