中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：Acuitykp網(wǎng)站發(fā)表署名Pradhumn Kumar的文章，題目是：Sustainable Data Centers: Powering AI Growth While Reducing Environmental Impact（可持續(xù)數(shù)據(jù)中心：推動(dòng)人工智能增長的同時(shí)減少環(huán)境影響）。
數(shù)據(jù)中心的需求呈指數(shù)級(jí)增長，微軟、亞馬遜和谷歌這樣的大型公司正在響應(yīng)這一需求，宣布在美國各地增加或擴(kuò)建現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的數(shù)十億美元計(jì)劃。公司們也承認(rèn)了迅速擴(kuò)展的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施帶來的重大環(huán)境挑戰(zhàn)。這呈現(xiàn)出一個(gè)鮮明的悖論：人工智能推動(dòng)可持續(xù)性和創(chuàng)新的潛力被其自身基礎(chǔ)設(shè)施不斷增長的碳足跡所削弱。
預(yù)計(jì)到2030年能源消耗將增加兩倍，用水量也將使當(dāng)?shù)刭Y源緊張，這些科技巨頭正在通過投資可再生能源、節(jié)能算法和創(chuàng)新的冷卻方法來引領(lǐng)可持續(xù)解決方案，以減輕氣候變化的影響。通過采用這些可持續(xù)實(shí)踐，公司可以利用人工智能推動(dòng)創(chuàng)新的潛力，同時(shí)將其生態(tài)足跡最小化。強(qiáng)勁的市場需求、創(chuàng)新技術(shù)和戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系將推動(dòng)在這些可持續(xù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營和投資的公司的未來增長和盈利能力。
人工智能數(shù)據(jù)中心的迅猛增長
人工智能數(shù)據(jù)中心的增長得益于蓬勃發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能活動(dòng)。目前，全球有超過8000個(gè)數(shù)據(jù)中心，其中約33%位于美國，約16%在歐洲，約10%在中國。市場研究報(bào)告表明，數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模在未來7 - 8年內(nèi)將以11% - 12%的復(fù)合年增長率增長，價(jià)值超過4000億 - 5000億美元。微軟和貝萊德達(dá)成了1000億美元的合作伙伴關(guān)系，以在全球范圍內(nèi)開發(fā)數(shù)據(jù)中心，而谷歌承諾在數(shù)據(jù)中心上投資數(shù)十億美元。與此同時(shí)，亞馬遜承諾在15年內(nèi)花費(fèi)1480億美元在全球范圍內(nèi)建設(shè)數(shù)據(jù)中心。
為人工智能數(shù)據(jù)中心提供動(dòng)力：不斷增長的能源需求
人工智能數(shù)據(jù)中心的迅猛增長引發(fā)了對(duì)電力需求的激增，突顯了利用可再生能源和節(jié)能技術(shù)的可持續(xù)數(shù)據(jù)中心的必要性。數(shù)據(jù)中心依賴大量電力來運(yùn)行和冷卻系統(tǒng)。國際能源署預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心的電力消耗將從2022年的約200太瓦時(shí)（約占總電力消耗的4%）增長到2026年的260太瓦時(shí)。麥肯錫估計(jì)到2030年將達(dá)到600太瓦時(shí)，占總電力消耗的11% - 12%，而其對(duì)2026年的估計(jì)約為290太瓦時(shí)。
另外，美國電力公用事業(yè)公司受益于不斷增長的需求。多米尼恩能源公司在2024年3月的投資者日提到，數(shù)據(jù)中心的加速擴(kuò)張正在推動(dòng)顯著的需求增長。該公司估計(jì)，沒有人工智能需求的典型數(shù)據(jù)中心的機(jī)架功率密度僅為6 - 12千瓦，而處于訓(xùn)練階段的人工智能支持的數(shù)據(jù)中心為26 - 80千瓦。英偉達(dá)的最新芯片GB200可能需要高達(dá)120千瓦的機(jī)架密度。其他公用事業(yè)公司，如Oncor Electric Delivery Co.和Ohio Power Co.，也將受益。麥肯錫表示，至少需要在不到四分之一的時(shí)間內(nèi)（未來6 - 7年內(nèi)）建成自2000年以來建設(shè)的數(shù)據(jù)中心容量的兩倍。
可持續(xù)數(shù)據(jù)中心中的用水量：節(jié)約策略
數(shù)據(jù)中心行業(yè)是水資源的主要使用者，用于服務(wù)器冷卻和電力生產(chǎn)。在美國，數(shù)據(jù)中心是推動(dòng)水資源消耗的十大行業(yè)之一。谷歌位于俄勒岡州達(dá)爾斯的數(shù)據(jù)中心在2021年消耗了3.55億加侖的水，幾乎占該鎮(zhèn)年供應(yīng)量的三分之一。微軟和谷歌報(bào)告了其數(shù)據(jù)中心的顯著用水量，突顯了可持續(xù)水資源管理實(shí)踐的必要性。
人工智能數(shù)據(jù)中心增長的可持續(xù)解決方案
兩個(gè)主要策略可以幫助降低人工智能數(shù)據(jù)中心增長的碳足跡：轉(zhuǎn)向由可再生能源驅(qū)動(dòng)的可持續(xù)數(shù)據(jù)中心和實(shí)施節(jié)能算法。
- 節(jié)能算法可以在減少功耗的情況下提供相當(dāng)?shù)男阅堋?/span>
- 將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向太陽能、風(fēng)能或水電等可再生能源，可以顯著減少排放。
可持續(xù)實(shí)踐案例研究：
——能效優(yōu)化：
谷歌在優(yōu)化能效方面取得了顯著成功，將非計(jì)算能源使用量減少到僅10%。展望未來，谷歌設(shè)定了一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，即到2030年，其全球所有數(shù)據(jù)中心將完全依靠全天候無碳能源供電，這一愿景有望重塑全球數(shù)據(jù)中心行業(yè)的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)。同樣，微軟與當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)商建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，利用風(fēng)能、太陽能和水力發(fā)電等可再生能源，并大膽承諾為其新西蘭所有數(shù)據(jù)中心提供100%的可再生能源。
——?jiǎng)?chuàng)新能源解決方案：
通過開創(chuàng)性的Granular Certificate Trading Alliance，谷歌和微軟正在創(chuàng)建一個(gè)零碳能源信用交易的平臺(tái)，為更清潔的能源未來鋪平道路。這些公司還聯(lián)合投資于尖端清潔能源，包括氫能、地?zé)崮?、電池?chǔ)能和先進(jìn)核技術(shù)。
——小型模塊化反應(yīng)堆：
亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)劃利用小型模塊化反應(yīng)堆或緊湊型核反應(yīng)堆，以減少碳排放并提高能源效率，谷歌和微軟也分別通過與Kairos Power和Constellation Energy的合作探索這項(xiàng)技術(shù)。
——降低水足跡：
谷歌和微軟正在通過探索替代冷卻方法，如空氣冷卻和液體浸沒冷卻，并在冷卻系統(tǒng)中利用回收或非飲用水來減少其水足跡。2023年，谷歌約三分之一的數(shù)據(jù)中心采用了空氣冷卻或非飲用水源。亞馬遜也計(jì)劃通過水資源高效的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)和恢復(fù)計(jì)劃，到2030年實(shí)現(xiàn)水資源正增長。這些努力優(yōu)先考慮減少對(duì)淡水資源的影響，促進(jìn)可持續(xù)運(yùn)營，并在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營、供應(yīng)鏈和社區(qū)中節(jié)約用水。
