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大 話 經 濟 General Economic
達 拉 斯 日 報
星 期 一 2024 年 4 月 22 日 Monday Apr. 22, 2024
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A10
人 工 智 能 耗 電 兇 猛
科 技 巨 頭 尋 求 核 聚 變 發 電
人 工 智 能 (AI) 是 電 老 虎 , 每 天 在 吞
噬 巨 大 的 電 能 。 據 報 道 , OpenAI 的
ChatGPT 每 天 消 耗 超 過 50 萬 千 瓦 時 的 電
力 , 以 響 應 2 億 個 用 戶 的 請 求 , 而 美 國
壹 個 家 庭 平 均 每 天 的 用 電 量 約 為 29 千
瓦 時 。
AI 耗 電 迅 猛 , 科 技 巨 頭 因 此 發 出 缺
電 警 告 。 特 斯 拉 CEO 馬 斯 克 強 調 說 , 人
工 智 能 的 快 速 發 展 和 自 動 駕 駛 汽 車 的 開
發 進 展 可 能 導 致 電 力 短 缺 。 對 芯 片 的 需
求 “ 比 以 往 任 何 壹 次 的 淘 金 熱 都 要
大 ”, 從 長 遠 來 看 , 按 照 目 前 AI 每 6 個
月 翻 壹 番 計 算 增 長 速 度 是 不 可 持 續 的 。
美 國 有 可 能 到 2025 年 面 臨 沒 有 足 夠 的 電
力 為 所 有 計 算 機 芯 片 供 電 。
AI 電 力 消 耗 巨 大
根 據 全 球 數 據 中 心 標 準 組 織 之 壹
的 “ 國 際 正 常 運 行 時 間 協 會 ” 預 測 ,
到 2025 年 ,AI 業 務 在 全 球 數 據 中 心 用
電 量 中 的 占 比 , 將 從 2% 猛 增 到 10%。
而 荷 蘭 國 家 銀 行 數 據 科 學 家 亞 歷 克 斯 ·
德 弗 裏 斯 在 壹 篇 論 文 中 估 計 , 到 2027
年 ,AI 的 用 電 量 可 能 占 全 球 總 用 電 量
的 0.5%。 據 他 推 算 , 如 果 谷 歌 將 生 成
式 AI 技 術 整 合 到 每 次 搜 索 中 , 每 年 將
消 耗 約 290 億 千 瓦 時 的 電 量 。 這 比 肯 尼
亞 、 危 地 馬 拉 和 克 羅 地 亞 等 國 壹 年 的
用 電 量 還 要 多 。
目 前 還 不 清 楚 全 球 數 據 中 心 的 指 數
級 增 長 究 竟 需 要 多 少 電 力 。 但 大 多 數 人
都 認 為 , 推 動 AI 發 展 所 需 的 數 據 中 心 將
需 要 大 量 電 力 , 這 可 能 會 給 電 網 帶 來
壓 力 , 並 阻 礙 向 清 潔 能 源 的 過 渡 。 亞
馬 遜 網 絡 服 務 工 程 副 總 裁 比 爾 · 瓦 斯
說 , 全 球 每 3 天 就 會 增 加 壹 個 新 的 數 據
中 心 。 微 軟 聯 合 創 始 人 比 爾 · 蓋 茨 表
示 , 電 力 是 決 定 數 據 中 心 能 否 盈 利 的 關
鍵 因 素 , 而 AI 消 耗 的 電 力 是 驚 人 的 。 在
標 普 全 球 舉 辦 的 名 為 劍 橋 能 源 周 (CER-
AWeek) 的 會 議 上 , 人 們 對 AI 需 要 大 量 電
力 沒 有 任 何 爭 議 。
機 器 學 習 消 耗 了 大 量 能 量 。 所 有 這
些 為 電 子 郵 件 摘 要 、 聊 天 機 器 人 和 霍 默 ·
辛 普 森 演 唱 會 視 頻 提 供 動 力 的 AI 模 型 都
在 以 兆 瓦 / 小 時 為 單 位 的 巨 額 服 務 器 提 供
電 力 。 但 似 乎 沒 有 人 , 甚 至 是 這 些 技 術
公 司 能 夠 確 切 地 說 出 到 底 消 耗 了 多 少
電 力 。 目 前 只 能 按 照 估 計 來 計 算 , 這
些 數 字 是 部 分 的 和 偶 然 的 , 只 能 提 供
AI 總 能 源 消 耗 量 的 壹 部 分 。 這 是 因 為
機 器 學 習 模 型 具 有 難 以 置 信 的 可 變
性 , 能 夠 以 顯 著 方 式 改 變 其 功 耗 。
Meta、 微 軟 和 OpenAI 等 公 司 不 願 意 分
享 相 關 信 息 。
人 工 智 能 研 究 專 家 薩 沙 · 盧 西 奧
尼 表 示 , 做 出 最 新 估 計 的 挑 戰 在 於 ,
隨 著 人 工 智 能 的 盈 利 , 公 司 變 得 更 加
隱 秘 。 回 到 幾 年 前 , 像 OpenAI 這 樣 的
公 司 會 公 布 它 們 的 培 訓 制 度 的 細 節 ,
比 如 , 什 麼 樣 的 硬 件 以 及 培 訓 持 續 多
久 。 但 最 新 的 模 型 , 如 ChatGPT 和
GPT-4, 根 本 不 存 在 相 同 的 信 息 。 盧
西 奧 尼 撰 寫 了 幾 篇 研 究 人 工 智 能 能 源
使 用 的 論 文 , 稱 這 種 保 密 性 部 分 是 由
於 公 司 之 間 的 競 爭 , 但 也 是 為 了 轉 移
批 評 。
美 國 電 力 供 應 趨 於 緊 張
美 國 在 二 次 世 界 大 戰 後 的 經 濟 發 展
與 電 力 消 耗 密 切 聯 系 。1950 年 美 國 消 耗
了 3000 億 千 瓦 時 的 電 力 。1970 年 和 1990
年 分 別 達 到 1.39 萬 億 和 2.83 萬 億 千 瓦
時 。 進 入 21 世 紀 , 美 國 的 電 力 需 求 平 均
年 增 長 率 僅 為 1%。 這 壹 事 實 定 義 了 此 後
的 政 策 制 定 、 監 管 和 投 資 模 式 。 在 這 種
環 境 下 , 長 期 戰 略 投 資 很 難 證 明 是 合 理
的 。 相 反 , 該 行 業 的 組 織 方 式 是 以 最 大
的 成 本 效 益 運 行 , 最 大 限 度 地 減 少 過 剩
的 電 網 和 發 電 能 力 , 並 以 較 低 的 費 率 將
收 益 轉 移 給 消 費 者 。
這 種 電 力 運 行 模 式 遇 到 了 AI 迅 猛 發
展 , 美 國 將 面 臨 電 力 短 缺 的 困 境 。 三 種
趨 同 的 經 濟 趨 勢 正 在 推 動 從 幾 十 年 的 電
力 需 求 近 乎 零 增 長 突 然 轉 變 為 新 的 更 快
增 長 軌 跡 。 首 先 ,AI 的 繁 榮 釋 放 了 對 數
據 中 心 的 巨 大 新 投 資 。 其 次 , 聯 邦 工 業
政 策 的 新 時 代 正 在 吸 引 許 多 工 業 和 制 造
業 部 門 的 新 投 資 。 最 後 , 大 規 模 電 氣 化
的 加 速 效 應 , 最 顯 著 的 是 在 交 通 領 域 ,
也 在 住 宅 和 商 業 供 暖 以 及 工 業 供 暖 應 用
領 域 。
今 年 初 , 美 國 能 源 分 析 機 構 預 測 ,
今 年 的 電 力 零 售 總 額 將 創 下 歷 史 新
高 。 北 美 電 力 可 靠 性 公 司 大 幅 提 高 了
對 未 來 十 年 峰 值 電 力 需 求 的 預 測 , 未
來 10 年 的 預 計 需 求 增 長 幾 乎 是 5 年 前
的 2 倍 。
美 國 電 力 研 究 所 稱 , 拜 登 任 期 的
壹 半 時 間 內 , 美 國 新 建 或 擴 建 了 150
多 家 工 廠 。 這 是 自 上 世 紀 90 年 代 初 以
來 , 美 國 工 廠 建 設 從 未 有 過 的 現 象 。
英 特 爾 、 臺 積 電 、 三 星 和 美 光 這 四 家
最 大 的 制 造 商 正 在 美 國 建 造 新 半 導 體
工 廠 , 壹 旦 投 入 運 營 , 其 用 電 量 可 能
是 西 雅 圖 市 的 2 倍 多 。 僅 這 些 超 級 工
廠 中 的 每 壹 家 就 要 使 用 壹 個 中 等 城 鎮
的 電 力 。
尋 求 核 聚 變 發 電
多 年 來 , 科 技 公 司 和 矽 谷 億 萬 富 翁
們 壹 直 在 向 核 聚 變 投 資 , 將 核 聚 變 視 為
可 持 續 能 源 , 並 能 實 現 綠 色 轉 型 。Oklo
是 由 OpenAI 首 席 執 行 官 奧 特 曼 支 持 的 核
初 創 公 司 之 壹 , 他 將 人 工 智 能 和 廉 價 的
綠 色 能 源 描 述 為 實 現 未 來 “ 富 足 ” 相 輔
相 成 的 要 素 。2021 年 奧 特 曼 向 核 聚 變 初
創 公 司 Helion Energy 投 資 3.75 億 美 元 時
表 示 :“ 從 根 本 上 講 , 在 當 今 世 界 , 妳
隨 處 可 見 的 兩 種 限 制 性 商 品 是 智 能 和 能
源 。”
去 年 5 月 微 軟 與 Helion Energy 簽 訂
購 電 協 議 , Helion 計 劃 在 2028 年 前 讓
首 座 核 融 合 電 廠 開 始 運 轉 , 目 標 發 電
量 達 50 兆 瓦 (MW)。 目 前 Helion Energy
已 獲 得 超 過 5.7 億 美 元 的 資 金 。 目 前 預
計 Helion Energy 第 七 代 機 器 “ 北 極
星 ”(Polaris) 有 可 能 在 今 年 上 線 發 電 ,
將 用 高 功 率 電 磁 脈 沖 、 氦 -3 燃 料 來 實
現 聚 變 。
在 美 國 , 資 金 正 在 流 入 開 發 核 聚 變
技 術 的 初 創 企 業 。 美 國 核 聚 變 工 業 協 會
預 測 , 截 至 2022 年 , 從 事 核 聚 變 技 術 開
發 業 務 的 超 過 30 家 企 業 的 融 資 總 額 至 少
達 到 48 億 美 元 。2021 年 10 月 至 2022 年 7
月 各 公 司 的 融 資 總 額 達 到 28 億 美 元 。 核
聚 變 能 源 壹 直 被 視 為 有 望 在 2050 年 前 後
實 現 商 用 化 的 “ 理 想 技 術 ”, 希 望 通 過
技 術 革 新 早 日 實 現 商 用 化 的 投 資 急 劇 增
加 。 麻 省 理 工 學 院 創 辦 的 Commonwealth
Fusion Systems 於 2021 年 成 功 獲 得
行 業 史 上 最 大 規 模 的 18 億 美 元 融 資 。 該
公 司 的 目 標 是 在 2030 年 代 建 成 核 聚 變 發
電 機 組 。
美 國 是 世 界 上 最 大 的 核 能 生 產 國 ,
約 占 全 球 核 能 發 電 量 的 30%。2022 年 ,
美 國 核 反 應 堆 的 發 電 量 為 772 太 瓦 時
(TWh), 占 總 發 電 量 的 18%。 美 國 39% 的
電 力 來 自 天 然 氣 發 電 。《 通 脹 削 減 法
案 》 於 2022 年 8 月 簽 署 成 為 法 律 。 該 法
案 通 過 對 現 有 大 型 核 電 站 和 更 新 的 先 進
反 應 堆 的 投 資 和 稅 收 優 惠 , 以 及 高 含 量
低 濃 縮 鈾 (HALEU) 和 氫 氣 生 產 , 為 現 有
和 新 的 核 開 發 提 供 支 持 。
暫 緩 化 石 燃 料 退 出
馬 斯 克 強 調 需 要 清 潔 能 源 發 電 來 解
決 這 壹 問 題 , 並 提 議 從 化 石 燃 料 過 渡 到
可 再 生 能 源 。 根 據 馬 斯 克 的 計 算 , 新 方
案 將 涉 及 30 兆 瓦 的 風 能 和 太 陽 能 園 區 以
及 240 太 瓦 時 的 存 儲 容 量 。 但 遠 水 不 解
近 渴 。 可 再 生 能 源 仍 然 只 占 美 國 電 力 結
構 的 20% 左 右 。 在 這 個 背 景 下 , 不 斷 飆
升 的 電 力 消 耗 已 經 推 遲 了 堪 薩 斯 州 、 內
布 拉 斯 加 州 、 威 斯 康 星 州 和 南 卡 羅 來 納
州 的 煤 電 廠 關 閉 。 根 據 美 國 能 源 信 息 署
(EIA) 的 估 計 ,2024 年 燃 煤 發 電 廠 機 組 的
退 役 數 預 計 在 6 至 8 人 之 間 , 這 低 於 2023
年 關 閉 的 22 個 機 組 。
去 年 3 月 美 國 總 統 拜 登 批 準 了 大 規
模 的 “ 柳 樹 ”(Willow) 計 劃 , 將 在 石 油 資
源 豐 富 的 阿 拉 斯 加 州 北 坡 進 行 開 采 。 拜
登 批 準 原 油 生 產 商 康 菲 公 司 (ConocoPhillips)
的 “ 柳 樹 ” 項 目 , 將 允 許 該 公 司 在
三 處 地 點 開 采 , 最 多 可 達 199 口 油 井 。
不 過 拜 登 拒 絕 批 準 在 其 他 兩 處 地 點 開
采 , 而 康 菲 公 司 則 同 意 放 棄 目 前 在 阿 拉
斯 加 州 擁 有 的 大 約 2700 公 頃 的 土 地 租
約 。“ 柳 樹 ” 項 目 有 可 能 生 產 每 天 最 多
達 18 萬 桶 石 油 。
投 資 者 押 註 電 力 股
美 國 那 些 逐 浪 AI 熱 潮 的 投 資 者 已 將
目 光 轉 向 了 擁 有 並 運 營 發 電 廠 的 企 業 。
今 年 迄 今 為 止 , 擁 有 最 具 競 爭 力 核 能 發
電 能 力 的 美 國 最 大 核 電 站 所 有 者 Constellation
Energy 的 股 價 今 年 已 累 計 上 升
60%, 同 期 的 NRG Energy 漲 了 32%。 在
此 之 際 , Wolfe Research 股 票 分 析 師
Steve Fleishman 指 出 , 美 國 電 力 市 場 已
連 續 7 年 處 於 緊 張 狀 態 。 與 此 同 時 , 由
於 電 網 運 營 商 面 臨 長 期 積 壓 , 新 發 電 能
力 從 規 劃 階 段 到 商 業 運 營 所 需 的 時 間 只
會 越 來 越 長 。
Talen Energy 與 亞 馬 遜 公 司 今 年 3 月
宣 布 了 壹 項 核 電 購 買 協 議 , 這 明 確 顯 示
出 隨 時 可 用 的 清 潔 電 力 可 收 取 高 價 。 據
Reaves Asset Management 分 析 師 Rodney
Rebello 估 計 , 基 於 已 公 布 的 條 款 , 與 其
核 電 廠 在 當 今 電 力 市 場 上 所 能 獲 得 的 價
格 相 比 ,Talen Energy 似 乎 至 少 得 到 了
50% 的 溢 價 。 現 場 燃 料 電 池 供 電 的 供 應
商 Bloom Energy 是 另 壹 個 潛 在 受 益 者 。
幫 助 建 設 輸 電 線 路 的 Quanta Services 年
初 至 今 已 上 漲 了 18%。
AI 和 電 力 已 成 為 未 來 大 國 競 爭 的 制
高 點 , 生 成 式 AI 的 應 用 前 景 不 可 想 象 ,
支 撐 AI 發 展 的 電 力 成 為 名 副 其 實 的 支 柱
產 業 。 電 力 系 統 正 變 得 更 加 復 雜 。 過 去
電 網 將 能 源 從 中 央 發 電 站 輸 送 出 去 , 現
在 電 力 系 統 越 來 越 需 要 支 持 分 布 式 發 電
機 、 電 網 和 用 戶 之 間 的 多 向 電 力 流 動 。
生 成 式 AI 不 僅 在 促 進 , 而 且 在 幫 助 電 力
產 業 發 生 變 化 。 美 國 正 在 發 生 的 AI 和 電
力 的 故 事 可 以 給 中 國 經 濟 的 發 展 提 供 壹
個 參 考 。