中國儲能網訊：Acuitykp網站發(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)據中心：推動人工智能增長的同時減少環(huán)境影響）。
數(shù)據中心的需求呈指數(shù)級增長，微軟、亞馬遜和谷歌這樣的大型公司正在響應這一需求，宣布在美國各地增加或擴建現(xiàn)有數(shù)據中心的數(shù)十億美元計劃。公司們也承認了迅速擴展的人工智能基礎設施帶來的重大環(huán)境挑戰(zhàn)。這呈現(xiàn)出一個鮮明的悖論：人工智能推動可持續(xù)性和創(chuàng)新的潛力被其自身基礎設施不斷增長的碳足跡所削弱。
預計到2030年能源消耗將增加兩倍，用水量也將使當?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)實踐，公司可以利用人工智能推動創(chuàng)新的潛力，同時將其生態(tài)足跡最小化。強勁的市場需求、創(chuàng)新技術和戰(zhàn)略合作伙伴關系將推動在這些可持續(xù)數(shù)據中心運營和投資的公司的未來增長和盈利能力。
人工智能數(shù)據中心的迅猛增長
人工智能數(shù)據中心的增長得益于蓬勃發(fā)展的互聯(lián)網、云計算和人工智能活動。目前，全球有超過8000個數(shù)據中心，其中約33%位于美國，約16%在歐洲，約10%在中國。市場研究報告表明，數(shù)據中心市場規(guī)模在未來7 - 8年內將以11% - 12%的復合年增長率增長，價值超過4000億 - 5000億美元。微軟和貝萊德達成了1000億美元的合作伙伴關系，以在全球范圍內開發(fā)數(shù)據中心，而谷歌承諾在數(shù)據中心上投資數(shù)十億美元。與此同時，亞馬遜承諾在15年內花費1480億美元在全球范圍內建設數(shù)據中心。
為人工智能數(shù)據中心提供動力：不斷增長的能源需求
人工智能數(shù)據中心的迅猛增長引發(fā)了對電力需求的激增，突顯了利用可再生能源和節(jié)能技術的可持續(xù)數(shù)據中心的必要性。數(shù)據中心依賴大量電力來運行和冷卻系統(tǒng)。國際能源署預計數(shù)據中心的電力消耗將從2022年的約200太瓦時（約占總電力消耗的4%）增長到2026年的260太瓦時。麥肯錫估計到2030年將達到600太瓦時，占總電力消耗的11% - 12%，而其對2026年的估計約為290太瓦時。
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)據中心的加速擴張正在推動顯著的需求增長。該公司估計，沒有人工智能需求的典型數(shù)據中心的機架功率密度僅為6 - 12千瓦，而處于訓練階段的人工智能支持的數(shù)據中心為26 - 80千瓦。英偉達的最新芯片GB200可能需要高達120千瓦的機架密度。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間內（未來6 - 7年內）建成自2000年以來建設的數(shù)據中心容量的兩倍。
可持續(xù)數(shù)據中心中的用水量：節(jié)約策略
數(shù)據中心行業(yè)是水資源的主要使用者，用于服務器冷卻和電力生產。在美國，數(shù)據中心是推動水資源消耗的十大行業(yè)之一。谷歌位于俄勒岡州達爾斯的數(shù)據中心在2021年消耗了3.55億加侖的水，幾乎占該鎮(zhèn)年供應量的三分之一。微軟和谷歌報告了其數(shù)據中心的顯著用水量，突顯了可持續(xù)水資源管理實踐的必要性。
人工智能數(shù)據中心增長的可持續(xù)解決方案
兩個主要策略可以幫助降低人工智能數(shù)據中心增長的碳足跡：轉向由可再生能源驅動的可持續(xù)數(shù)據中心和實施節(jié)能算法。
- 節(jié)能算法可以在減少功耗的情況下提供相當?shù)男阅堋?/span>
- 將數(shù)據中心轉向太陽能、風能或水電等可再生能源，可以顯著減少排放。
可持續(xù)實踐案例研究：
——能效優(yōu)化：
谷歌在優(yōu)化能效方面取得了顯著成功，將非計算能源使用量減少到僅10%。展望未來，谷歌設定了一個雄心勃勃的目標，即到2030年，其全球所有數(shù)據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)據中心行業(yè)的可持續(xù)性標準。同樣，微軟與當?shù)啬茉垂探⒘藨?zhàn)略合作伙伴關系，利用風能、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)據中心提供100%的可再生能源。
——創(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)建一個零碳能源信用交易的平臺，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、地熱能、電池儲能和先進核技術。
——小型模塊化反應堆：
亞馬遜網絡服務計劃利用小型模塊化反應堆或緊湊型核反應堆，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的合作探索這項技術。
——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)據中心采用了空氣冷卻或非飲用水源。亞馬遜也計劃通過水資源高效的數(shù)據中心冷卻系統(tǒng)和恢復計劃，到2030年實現(xiàn)水資源正增長。這些努力優(yōu)先考慮減少對淡水資源的影響，促進可持續(xù)運營，并在數(shù)據中心運營、供應鏈和社區(qū)中節(jié)約用水。
