5月13日,媒體披露meta聯(lián)合創(chuàng)始人扎克伯格稱,AI芯片短缺問題已基本結(jié)束,但能源供應(yīng)問題將成為人工智能(AI)下一個主要瓶頸。3月份,馬斯克預(yù)測未來兩年內(nèi)人工智能行業(yè)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(fā)布的《全球數(shù)字經(jīng)濟白皮書(2023年)》顯示,2023年,我國人工智能市場規(guī)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(fā)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(fā)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(fā)展勢頭和活力,不僅成為了我國經(jīng)濟社會發(fā)展的新動能,還為全球人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的機遇和貢獻。所以必須冷靜應(yīng)對人工智能、大數(shù)據(jù)中心、加密貨幣等新技術(shù)、新興行業(yè)引發(fā)的電力供需失衡。
01 算力必備電力
如果大家了解業(yè)內(nèi)已達成的廣泛共識:電力是算力發(fā)揮作用的必備條件,便不會認(rèn)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(shù)據(jù)顯示,2020年,可容納133萬臺標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的華為云青海海南州數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心,平均每年節(jié)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(yè)將大數(shù)據(jù)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(wù)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(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為我國新的耗能大戶。業(yè)內(nèi)專家呂天文曾公開表示,2016年中國數(shù)據(jù)中心的總耗電量已超1200億千瓦時,超過了三峽大壩的發(fā)電量。2018年中國數(shù)據(jù)中心的用電量已經(jīng)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(shù)據(jù)中心耗電量為2166億千瓦時,是當(dāng)年三峽電站累計發(fā)電量1036.49億千瓦時的兩倍。2022年全年,全國數(shù)據(jù)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(fā)揮作用的必備條件,與人工智能市場規(guī)模呈正相關(guān)。隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化進程加速推進,預(yù)計到2025年,全國數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心耗電量將接近4000億千瓦時。
根據(jù)全球數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)組織之一“國際正常運行時間協(xié)會”預(yù)測,到2025年,人工智能業(yè)務(wù)在全球數(shù)據(jù)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(jiān)測》報告也證實了以上觀點:在2026年,數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣行業(yè)的用電量可能會翻一番。這些高科技和數(shù)字化領(lǐng)域的快速發(fā)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(shù)據(jù)顯示,全球電力需求在2023年經(jīng)歷了大幅增長。并且預(yù)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(fā)展。預(yù)計到2025年初,清潔能源將超過煤炭,占全球總發(fā)電量的1/3以上。這顯示了清潔能源在全球能源結(jié)構(gòu)中的重要地位和快速增長的趨勢。報告認(rèn)為,從能源結(jié)構(gòu)的角度看,清潔能源在滿足全球電力需求增長方面將發(fā)揮重要作用。預(yù)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(fā)電量將打破紀(jì)錄,未來三年將滿足全球所有需求增長。
為了加速能源轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)雙碳目標(biāo),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(fā)布的《清潔能源市場監(jiān)測》表明,中國部署清潔能源技術(shù)繼續(xù)大幅領(lǐng)先,2023年發(fā)達經(jīng)濟體和中國占全球新建太陽能光伏和風(fēng)力發(fā)電站的90%,以及電動汽車銷量的95%。
隨著我國新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長,新型儲能正進入大規(guī)模發(fā)展期。新型儲能作為電網(wǎng)運行——源、網(wǎng)、荷、儲四大環(huán)節(jié)中不可或缺的一環(huán),不僅是電力系統(tǒng)、電能生產(chǎn)消費中的必要技術(shù)支撐,還是消納清潔能源的核心技術(shù),其在很大程度上解決了清潔能源發(fā)電的隨機性、波動性問題,實現(xiàn)了清潔能源發(fā)電的平滑輸出,有效調(diào)節(jié)了清潔能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓、頻率及相位的變化,使大規(guī)模風(fēng)電及光伏發(fā)電方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。政策驅(qū)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(tǒng)必須具備足夠的“柔性”以適應(yīng)高比例清潔能源的新常態(tài)。在這一轉(zhuǎn)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(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。
“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經(jīng)濟投資超過1000億元。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)計,2024年我國新增并網(wǎng)新型儲能項目的規(guī)模將有望觸及34.5吉瓦/85.4吉瓦時(基準(zhǔn)預(yù)期),樂觀預(yù)計可能高達43.4吉瓦/107.1吉瓦時。我國新型儲能行業(yè)將實現(xiàn)74%至118%的顯著增速,在有力支撐清潔能源發(fā)展的基礎(chǔ)上,又成為推動我國經(jīng)濟發(fā)展的新動能。
我國電力系統(tǒng)已處于世界先進水平,無論是特高壓輸電技術(shù),還是智能電網(wǎng)的建設(shè),中國都走在了世界前列。特高壓輸電技術(shù)、電力電子技術(shù)、新型儲能技術(shù)的掌握,是我國保障電力穩(wěn)定供應(yīng),滿足國際電力市場需求增長的技術(shù)支撐。
展望未來,隨著清潔能源、新型儲能基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展與完善,相關(guān)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(shù)的快速發(fā)展,還會帶動新型儲能、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)的快速發(fā)展。
03 算力催生“數(shù)儲”新藍海
微軟的都柏林?jǐn)?shù)據(jù)中心配置儲能型UPS。谷歌的比利時數(shù)據(jù)中心配備了5.5MWh的鋰電池儲能。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,數(shù)據(jù)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(yīng)用在降本的同時,還通過調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)增加數(shù)據(jù)中心額外收益。
目前包括華為數(shù)字能源、科華數(shù)據(jù)、科士達、一舟股份、中航太克等企業(yè)都已布局?jǐn)?shù)據(jù)中心、新型儲能市場,其中少數(shù)數(shù)據(jù)中心龍頭企業(yè)已有兆瓦級儲能型UPS落地。
華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司(簡稱“華為數(shù)字能源”)是全球領(lǐng)先的數(shù)字能源產(chǎn)品與解決方案提供商。他們致力于融合數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù),發(fā)展清潔能源與能源數(shù)字化,推動能源革命,共建綠色美好未來。在清潔發(fā)電方面,推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng);在綠色ICT能源基礎(chǔ)設(shè)施方面,助力打造綠色、低碳、智能的數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡(luò);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(shù)字能源將通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,攜手全球伙伴開放合作,助力早日實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
數(shù)字化和低碳化是未來社會發(fā)展的主旋律,華為數(shù)字能源加快研發(fā)綠色低碳技術(shù)和產(chǎn)品解決方案,推動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排,助力算力經(jīng)濟發(fā)展。
科華數(shù)據(jù)前身創(chuàng)立于1988年,30余年來立足電力電子核心技術(shù),融合創(chuàng)新數(shù)字科技,提供數(shù)據(jù)中心、清潔能源(光伏、儲能、微網(wǎng)等)、高端電源解決方案,服務(wù)全球100多個國家和地區(qū)客戶,推動政府、金融、工業(yè)、通信、交通、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)數(shù)字化、能源低碳化的轉(zhuǎn)型發(fā)展。
該公司作為國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場的龍頭企業(yè),希望在平穩(wěn)發(fā)展數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)與UPS業(yè)務(wù)的同時,憑借自身在電力電子設(shè)備領(lǐng)域的多年經(jīng)驗,成功布局儲能與光伏等新能源產(chǎn)品業(yè)務(wù),加速釋放公司業(yè)績。目前,科華已有兆瓦級儲能UPS產(chǎn)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(diào)與微模塊、電池、光伏、儲能、電動汽車充電樁產(chǎn)品的研發(fā)制造,是引領(lǐng)行業(yè)的智慧能源領(lǐng)域全能方案供應(yīng)商。
科士達作為引領(lǐng)行業(yè)的智慧能源領(lǐng)域全能方案供應(yīng)商,長期為國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)、電力、通信、醫(yī)療、金融、政府、軌道交通、教育等行業(yè)提供包括:數(shù)據(jù)中心、光伏儲能、新能源充電樁等全系列能源類基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品、解決方案支持。產(chǎn)品涵蓋UPS電源、空調(diào)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(chǎn)品及服務(wù)已遍布全球各個區(qū)域,并獲得國內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)的榮譽認(rèn)證及市場合作伙伴的普遍認(rèn)可、一致好評。
一舟股份依托30余年的先進制造經(jīng)驗,致力于成為專業(yè)的儲能基礎(chǔ)設(shè)施配套及系統(tǒng)集成制造商,為儲能行業(yè)提供全方位的ODM、OEM服務(wù)。他們通過聚集整合國內(nèi)外領(lǐng)先的儲能、供配電、環(huán)境控制、安全管理、算法應(yīng)用等領(lǐng)域的專家與團隊,逐步構(gòu)筑高效、可靠、完善的數(shù)字能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
他們致力于提供專業(yè)的數(shù)字通信、數(shù)字能源的產(chǎn)品與解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)。針對大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等不同領(lǐng)域,提供數(shù)據(jù)中心預(yù)端接布線、工業(yè)互聯(lián)布線、F5G泛園區(qū)光布線等綜合布線領(lǐng)域的產(chǎn)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(tǒng)、高端工業(yè)電源、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)能源等新型電力能源系統(tǒng)的研發(fā)與制造,業(yè)務(wù)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(dǎo)體、軌道交通、石油石化、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療、電能質(zhì)量等細(xì)分領(lǐng)域,是國內(nèi)僅有兩家獲得民用核安全設(shè)備(1E級電源設(shè)備)設(shè)計和制造許可證的UPS制造商之一,擁有100多項自主知識產(chǎn)權(quán)。