AI来袭,数字科技企业如何助力碳中和目标?
AI来袭,数字科技企业如何助力碳中和目标?
随着人工智能(AI)的迅猛发展,数据中心的能耗和碳排放问题日益凸显。然而,数字科技企业不仅需要应对自身碳排放的挑战,更可以通过技术创新助力各行各业实现节能增效、低碳转型。本文将探讨AI发展对碳排放的影响,并以腾讯为例,分析数字科技企业在实现自身碳中和目标的同时,如何通过数字技术赋能全社会的低碳转型。
全球数据中心能耗现状
近年来,随着全球互联网和相关应用的快速发展,数据中心的数量也快速增长。截至2022年底,全球有8000多个数据中心,其中约33%位于美国,16%位于欧洲,近10%位于中国。
数据中心的能耗和碳排放贯穿其全生命周期过程,其中运营阶段最多,包括机房内服务器运行、空调设备的制冷和运行、办公用电以及其他装置设备用电等。根据国际能源署的数据,2022年全球数据中心、加密货币和人工智能消耗了约460太瓦时的电力,约占全球电力总需求的2%。
AI发展带来的能耗挑战
近年来,人工智能特别是大语言模型的快速发展,对数据中心的能耗提出了新的挑战。例如,GPT-3的神经网络包含1750亿个参数,需要355小时的训练,耗电量达到1287兆瓦时,碳排放量为552吨。而GPT-4的参数量更是达到1.8万亿,是GPT-3的10倍以上,这意味着其算力需求和能耗需求也将大幅度提升。
如果在谷歌等搜索工具中全面实施人工智能,其电力需求可能会增加10倍。将典型谷歌搜索的平均电力需求(0.3瓦时)与OpenAI的ChatGPT(每次请求2.9瓦时)进行比较,并考虑到每天90亿次搜索,这意味着一年需要近10太瓦时的额外电力。
数字技术助力产业和能源碳中和
虽然数字技术行业自身的能耗和排放在增长,但是数字技术也是节能减排的重要工具,也可以说产业数字化转型与产业低碳转型是相辅相成的“孪生兄弟”。数字化技术在实体产业中的应用,如通过工业互联网、物联网、大数据分析以及人工智能等手段,不仅能够提高运营效率、降低成本,还能通过精细化管理和优化资源配置来实现节能减排,对于推动经济可持续发展具有重要意义。
在能源领域,构建以可再生能源为主体的新型电力系统是实现碳中和目标的关键,需要依托数字化技术支撑源、网、荷、储互动,实现电力安全供应、绿色消费、经济高效的多维度目标。数字技术可以通过以下几个方式助力电力系统低碳转型:
- 灵活供电:数字技术可以使现有的火电厂更灵活地运行,减少污染和排放。
- 优化风光:通过开发太阳能光伏、风力发电厂的数字孪生平台,模拟真实的运行条件和发现异常,并基于人工智能的模型提供准确的天气预报,以优化太阳能和风能发电输出。
- 智能电网:随着间歇性可再生能源发电份额的增加,电网的稳定性可能会受到影响,数字技术可以集成间歇性的太阳能和风能。
- 需求响应:数字技术可以支持需求侧响应和虚拟电厂运行,企业可以在电力更充足、更实惠、更清洁的时候调整电力需求。
- 电力交易:随着电力市场的发展,供应侧和需求侧的参与者数量以及交易频率将显著增长,数字平台可以预测用户需求、电网负荷和每种电源的发电量,从而制定适当的交易策略。
腾讯的碳中和实践与进展
腾讯是中国首批启动碳中和规划的科技企业之一。其碳中和实践可以用“1、2、3”来概括:
- “1”指的是2022年2月发布的《碳中和目标及行动路线》报告。
- “2”指的是其行动路线涉及对内减排、对外赋能两个方面。
- “3”指的是在对内、对外的碳中和行动中,各有3个重要抓手。
对内减排
腾讯实现自身碳中和遵循“减排和绿色电力优先,抵消为辅”的原则,具体实施有3个抓手:
- 提升数据中心能效:采用更高性能的服务器、更先进的制冷技术,提高服务器利用率。
- 提高可再生能源比例:2024年腾讯的签约绿电采购量超13亿度,比2023年翻番。目前绿电在腾讯自有数据中心的年度用电量中已经达到54%,自建大园区绿电比例已经达到71%。
- 碳抵消:对于少量供应链难以减排的部分,主要是设备采购以及建筑材料,将通过开发和购买碳减排信用的方式进行抵消。
对外赋能
腾讯助力全社会的碳中和进程也有3个重要抓手:
- 引领低碳生活:通过社交、支付、游戏等产品触达超过10亿用户,传递减碳理念。例如,深圳市通过腾讯的“低碳星球”微信小程序试点开通和运营个人碳账户。
- 产业端数字化转型:针对能源行业推出两大核心产品“能源连接器EnerLink、能源数字孪生EnerTwin”和生态平台“能碳工场”。
- 推动绿色低碳创新:成立碳中和实验室,实施了一系列项目,包括乡村分布式光伏、节水抗旱稻、虚拟电厂、冰川保护、海洋蓝碳、林业碳汇等。
2024年是腾讯启动碳中和路线图正式发布的第二年,总结这两年来腾讯的碳中和的行动和进展,可以看到五个方面的明显变化:
- 从抽象到具体:碳中和正在从概念变成了具体的行动。
- 从小到大:碳中和成为腾讯业务的有机组成部分,各业务部门的员工都参与其中。
- 从点到面:开发碳中和平台,包括服务于碳普惠和MRV的“碳base”平台、集成和对接低碳技术的“碳Live”平台。
- 从“圈外”到“圈内”:被视为低碳领域的“圈内人”。
- 从国内走向国际:碳Live国际版于2023年12月面向全球200多个国家/地区上线,成为联合国气候变化大会COP28推动的全球低碳创新联盟的官方线上平台。