AI正推动能源危机?Open AI有份!-变压器、电力、能源

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我们已经不是第一次以耗散结构论的视角来观察经济现象了。经济体如同一切有生命的、自组织的、可进化的机制一样,从物理层面看,都是一种“耗散结构”,都需要外部能量的不断注入,才能“耗散”(做功),分工和交换,升级迭代,促进经济秩序的持续进化。

对经济体来说,能源就是粮食,就是能量,就是血糖。

AI行业,正再次印证这一点。

AI需要更多的能源!

一项评估显示,加州旧金山Open AI的Chat GPT已经相当于3.3万户家庭消耗的能源。

据国际能源署(IEA)统计,2022年,数据中心、AI和加密货币在全球范围内消耗了大约460太瓦时(TWh)的电力,占全球总需求的2%。而在美国,2022年,数据中心消耗了200TWh的电力,相当于全美需求的4%。

2023年全年,英国化石能源的发电量仅有104TWh,英国总发电量只有312TWh,还不够2022年数据中心、AI和加密货币消耗。

2024年3月1日,由于AI服务器的需求旺盛,全球最大的服务器制造商之一戴尔在2024第一季度的业绩超出市场预期,AI服务器业务实现了显著增长。尽管整体收入略有下降,但公司净利润同比大幅增长。戴尔当日盘后一度暴涨20%。

重要的是财报发布后,该公司的COO在新闻稿中表示,英伟达将于2025年推出载有“Blackwell”架构的B200产品,功耗或将达到1000W。

目前能够在金融市场上“假装美债”充当“抵押品”的英伟达最先进AI芯片H100的功耗不到700W。戴尔COO的话意味着,2025年AI行业的先进芯片能耗至少较H100提升40%。

图片来自NVIDIA

【抵押品】的说法,来自2023年CoreWeave 用买到的H100作为抵押品,成功从Magnetar、黑石(Blackstone)、贝莱德(Black Rock)等资本集团融资23亿美元的事。

这意味着,目前由于英伟达的产量有限,市场要解决“AI芯片荒”,2025年,只要美国的AI企业、数据中心继续升级算力,换上更耗电的B200,美国立刻就要解决电力需求激增带来的能源危机。

美国的能源危机甚至可能来得更加突然。IEA表示,谷歌搜索一次消耗0.3千瓦时电力,而Chat GPT搜索一次则消耗2.9千瓦时电力。如果谷歌在其所有搜索中大规模采用生成式AI,以目前谷歌90亿次搜索的规模,每天立刻就要增加消耗10TWh的电力。

比英国一天的发电量还要多!

这对美国电网来说,简直就是铁棍打后脑式的突然袭击!

因为,不像中国发电量年年增长,美国的发电量是在下降的。

2023年,美国全口径净发电量为41781.71亿千瓦时,同比下降1.2%。其中,电力部门净发电量为40223.38亿千瓦时,同比下降1.3%;商业部门自发电量为166.75亿千瓦时,同比下降0.4%;工业部门自发电量为1391.57亿千瓦时,同比下降0.6%。

其实,对于能源危机的到来,IEA的估计较为乐观。

IEA估计,到2026年,数据中心、人工智能和加密货币对全球电力需求可能翻倍,消耗620到1050TWh的电力,相当于增加一个德国的耗电量,届时才会引发全球性的能源紧缺问题。

在今年瑞士达沃斯举行的世界经济论坛年会上,OpenAI的 CEO奥特曼公开警告,下一波生成式AI将消耗比预期多得多的电力,而能源系统将难以应对。

奥特曼表示,“如果没有突破,就不可能实现这一目标。”

能源之外,还有变压器!

2月29日,马斯克在远程出席博世互联世界2024大会时,认同了奥特曼的观点。他说,一年多以前,短缺的是AI芯片,明年你会看到电力短缺的紧张局面,可能导致无法满足所有AI芯片的需求。

今年呢?

去年,马斯克在其新AI公司“X AI”的发布会上表示,2024年将会出现变压器短缺,然后才是2025年的电力短缺,未来最关键的指标将是每单位能量的效率。

2020年,美国商务部的报告就提到,全美变压器的实际使用年限平均为30到40年,远远超过其预期寿命25年。当时美国电网上有超过5000万个配电变压器,其中约七成变压器已是“超期服役”状态。

AI发展将会给美国电网带来压力,没有足够的变压器对电网改造,美国电网就无法稳定!

在全球加速新能源建设的背景下,美国35%的电力变压器依赖进口,构成电网骨干的大型电力变压器更是80%依赖进口,而且很依赖中国产品。

据IEA数据,欧洲、日本等发达经济体同样有大量变压器进入生命周期末端。

2022年以来,中国变压器出口规模保持高速增长。据海关总署统计,2023年变压器累计出口额同比增长26.3%,达到373亿元。其中,12月当月出口额51.4亿元,同比增长77.2%。

随着AI行业的发展,美国乃至全球注定需要更多的相关设备,来应对随之而来的能源危机。

AI也是耗散结构!

对AI来说,能源就是粮食。

没有足够的“粮食”,没有足够的能源进行消耗,AI连开机都做不到!

而且AI的“食量”随着科技进步会越来越大,最后会变成吞噬能源的巨大黑洞!

2023年,仅70个数据中心就消耗了爱尔兰全国14%的能源。有人大胆地预测,基于Nature相关论文中最坏的情况推算,到2030年代,全球生产电力的30%-50%将用于计算和冷却,还不包括挖掘加密货币的能耗。

所以,AI领域的蓬勃发展,正在重塑能源市场!有策略师分析表示,“越来越多的人开始意识到,大型AI服务器群需要大量能源。这正在提高一些投资者的兴趣,开始将投资范围扩大至电力、油气在内的相关能源领域,包括核能。”

可以说,上周末的微课堂上,我们谈到华尔街正在关注铀交易,其中就有AI发展的功劳。

目前,在全球经济的底层逻辑中,化石能源仍是各国电力的“主粮”,其它新能源仅仅是补充性的“蔬菜”。多年来,化石能源缺乏的投资,正成为AI行业发展的瓶颈。

从耗散结构论的视角来看,谁能解决AI行业发展带来的能源危机,谁才能继续发展下去。