亚洲人工智能热潮依靠煤炭驱动,社区却在为此付出代价

阅读约需 8 分钟
亚洲人工智能热潮依靠煤炭驱动,社区却在为此付出代价

亚洲人工智能竞赛背后的隐形燃料

在亚洲,人工智能热潮建立在一种很少被各国政府和科技公司置于讨论中心的资源之上:煤炭。据一些估算,亚洲拥有全球已探明煤炭储量的近五分之三,因此煤炭价格相对低廉、供应广泛,也不像石油或天然气那样容易受到海外运输中断的影响。

目录
  1. 亚洲人工智能竞赛背后的隐形燃料
  2. 数据中心为何需要如此多电力
  3. 马来西亚清楚展现了这种矛盾
  4. 煤炭并非唯一的环境代价
  5. 社区开始表达反对
  6. 什么可以取代煤炭和天然气?
  7. 区域合作有助于缓解压力
  8. 如今的选择将影响未来数十年
  9. 要点

随着数据中心不断增加,这一优势已难以忽视。这些设施容纳着训练和运行人工智能系统的服务器。它们持续消耗电力,耗电量往往很高,因为先进的计算设备会产生热量,不能在日落或风力减弱时简单关机。

追踪人工智能基础设施和数据中心扩张的BMI市场研究分析师亚历山大·凯德尔表示,需求增长速度超过了新建清洁能源项目的投运速度。

凯德尔说,人工智能需求的增长速度快于清洁能源发电项目的投运速度。

亚洲各地的太阳能和风能发展迅速,但其发电量波动不定,对承诺提供近乎持续服务的运营商构成难题。在电池、其他储能系统、输电线路或稳定的低碳发电能力充足之前,煤炭和天然气很可能填补这一缺口。

广告

数据中心为何需要如此多电力

传统数据中心本就需要稳定的电力供应。人工智能设施给电网带来了额外负担,因为它们在高利用率下运行大量专用图形处理器和其他芯片。训练一个模型可能需要数千枚芯片协同工作数天或数周,而热门服务必须随时响应用户需求。

装机容量与实际用电量之间的区别很重要。一个项目可能宣布未来将拥有很大的容量,但电网必须为其中很大一部分同时运行的可能性做好准备。在一些市场,20兆瓦或更大的接电申请可能需要进行漫长的技术评估。一些运营商接入传统电网要等待十年甚至更久。

国际能源署预计,到2030年,全球数据中心用电量将大致翻一番。该机构数据显示,2024年数据中心约占全球电力需求的1.5%,到2030年这一比例可能仍低于3%。这些全球数据掩盖了局部压力。一个大型设施的耗电量可与一座工业厂房相当,而多个设施聚集在一起,很快就可能成为区域电网中最大的负荷之一。

运营商正设法直接获取电力。一些公司在设施旁建设燃气电厂,另一些则在探索电池、微电网、可再生能源园区、燃料电池和核能。如果这些方案尚不可用或价格难以承受,现有燃煤电厂就可能获得新合同,运行时间也可能超过原定计划。

这会带来化石燃料锁定风险。设计运行20年或25年的数据中心,可能在同一时期支撑一座电厂,即使国家气候政策要求在此期间关闭燃煤电厂也是如此。

马来西亚清楚展现了这种矛盾

马来西亚已成为亚洲数据中心发展最快的地区之一,受益于靠近新加坡、土地充足和成本相对较低。吉隆坡以南的科技园区赛城已建有数十座数据中心,还有更多项目正在规划中。谷歌、亚马逊、阿里巴巴、微软和字节跳动等公司都对马来西亚的数字基础设施表现出兴趣。

仅在2024年上半年,马来西亚就公布了约850兆瓦的潜在数据中心用电需求。另一项区域评估估计,该国数据中心用电需求可能从2024年的8.5太瓦时升至2030年的68太瓦时,相当于该国电力供应的最高30%。

马来西亚计划到2030年新增6至8吉瓦的燃气发电能力,以满足不断增长的消费。这一举措或许有助于防止电力短缺,却也与该国的减排目标存在矛盾。现有电力系统很大程度上已依赖煤炭和天然气,这意味着外国科技公司可以获得可靠电力,而当地社区却要承受大部分污染和基础设施成本。

49岁的传播业主管阿迪特·拉希姆住在赛城附近。他说,居民对当地迅速推进的建设感到担忧。

拉希姆说,影响将会非常、非常明显,并指出当地公用事业设施面临的压力。

水资源正成为第二个制约因素。数据中心通常采用蒸发水分来带走服务器热量的冷却系统。柔佛州和雪兰莪州的供水已承压,当局因此放缓或限制了一些项目。在柔佛,开发商被要求将部分水冷扩建项目推迟至2027年。

广告

煤炭并非唯一的环境代价

燃煤发电会排放二氧化碳和空气污染物,但人工智能带来的环境负担并不止于发电厂。数据中心还需要冷却用水、土地、输电基础设施、备用发电机和建筑材料。

加州大学河滨分校和德克萨斯大学阿灵顿分校的研究人员估计,2027年全球人工智能需求可能需要42亿至66亿立方米的取水量,其中包括直接用于冷却的水,以及与发电相关的用水。该估算基于建模,而非对所有设施进行完整测量,因此应视为一个区间,而非精确总量。

取水量和耗水量之间的区别至关重要。取水量是指从河流、水库、含水层或市政供水系统中抽取的水。耗水量则是未能迅速返回水源的部分,通常是因为水分蒸发。即使一座设施报告的取水量不高,仍可能给当地流域造成压力。

在印度,许多数据中心枢纽位于本已面临水资源压力的地区。采用某些冷却方式时,一座30兆瓦的数据中心每天取水量可能超过200万升。在北方邦高塔姆佛陀那加尔县,地下水开采量已超过估算的可持续水平;附近社区的水井干涸后,居民只能购买价格高昂的送水服务。

印度还在规划该地区一些规模最大的人工智能设施。在安得拉邦,一座拟建的1吉瓦谷歌数据中心属于一项总额150亿美元的项目。邦政府官员称,这项投资将吸引电力设备、空调系统和建筑材料制造商。

该邦信息技术部长纳拉·洛凯什表示,这一项目应当带动更广泛的工业基础,而不应只是一座服务器设施。

洛凯什说:“对我来说,这不仅仅关乎数据中心。还有电力电子设备、空调、建筑材料供应商,方方面面。我们现在正把他们都引进我的邦来开展制造业。”

建设期间可以创造大量临时就业岗位,但数据中心投入运营后自动化程度很高。该地区引用的研究显示,一座大型设施可能只有几百名长期员工。这引发了疑问:税收、技术岗位和技术转移带来的收益,能否与项目所占用的土地、电力和水资源价值相匹配?

社区开始表达反对

公众讨论往往滞后于建设进度。亚洲多个国家尚未制定完善的数据中心环境审查规定,当地社区在项目获批前可能很少有机会了解其预计用电量、用水量或污染水平。

2026年2月,柔佛居民举行了一场被称为马来西亚首次针对数据中心快速扩张的公开抗议。参与者提出了对污染和水资源短缺的担忧。印度尼西亚也出现了类似争议,当地居民质疑涉及社区土地以及使用当地供水的协议。

中亚也面临相关风险。哈萨克斯坦埃基巴斯图兹拟建的一座计算中心可能需要300兆瓦电力,并依赖煤炭;这座城市本已受到工业空气污染影响。在乌兹别克斯坦,卡拉卡尔帕克斯坦计划建设一座300兆瓦设施,预计将使用燃气电厂发出的电力;该地区因咸海消失而受到深刻影响,同时还面临严重的水资源和能源短缺。

这些案例表明,国家平均数据可能具有误导性。数据中心在全球电力需求中所占比例或许不大,但如果多座设施集中在干旱流域或电力系统薄弱的地区,它们的局部影响就可能相当显著。

随着时间推移,空调的能源需求可能给东南亚电网带来更大负担。国际能源署预计,该地区的空调保有量将从2020年的近5000万台升至2040年的约3亿台。制冷用电需求预计将达到约300太瓦时,接近印度尼西亚和新加坡目前用电量的总和。

广告

什么可以取代煤炭和天然气?

可再生能源是解决方案的一部分,但太阳能板和风力涡轮机本身无法保证持续供电。缺少的关键是灵活性,也就是储存电力、调整需求,或在可再生能源发电量下降时启用其他电源的能力。

长时储能可以让数据中心使用可再生能源的时间超过传统电池所能支持的时长。储能还可以减轻电网在用电高峰时段的压力。目前,电池系统、抽水蓄能、热储能和新型化学储能技术都在接受这方面的测试。

一些科技公司已经签署协议,将计算需求与新增发电能力结合起来。美国的相关协议包括储能支持的可再生能源、现场燃料电池,以及将电池和其他灵活设备接入电力市场的虚拟电厂。这些安排表明,替代方案确实存在,但迄今在亚洲大规模部署的案例寥寥。

核能也是讨论中的一个选项,尤其是小型模块化反应堆。这类反应堆可以提供稳定的电力,运行阶段排放较低,不过目前东南亚还没有投入运营的商业核反应堆。在核能用于支撑数据中心热潮之前,许可审批、安全、融资、建设时间、废物管理和公众接受度等问题都需要得到解决。

冷却技术也能减轻压力。闭环液冷系统会循环利用水,而不是不断蒸发淡水。设施可以使用处理过的废水、空气冷却,或采用不使用饮用水的设计。每种方案都有取舍。炎热天气下,空气冷却可能需要更多电力,而处理和输送废水也会消耗能源。

最清洁的解决方案因地点而异。建在水资源充足地区、使用新增可再生能源并采用闭环冷却的数据中心,与建在旱情严重地区、依靠老旧燃煤电厂供电的设施,环境足迹截然不同。政府应要求开发商在批准项目之前公布具体选址的用电量、取水量、耗水量和排放数据。

区域合作有助于缓解压力

亚洲对能源安全的担忧有助于解释煤炭为何具有吸引力。石油价格冲击、运输风险和地缘政治冲突都可能迅速推高进口燃料成本。对规划者而言,在本地区开采的煤炭似乎更可预测,即使其对健康和气候造成的代价要高得多。

区域电力贸易可以为各国政府提供更多选择。东盟电网已经促成跨境电力交易,包括通过老挝、泰国、马来西亚和新加坡互联项目开展的电力交换。扩大输电连接可以让各国共享水电、太阳能和风能资源,而不必为每一项新增工业负荷都单独建设化石燃料发电能力。

电力规划还需要考虑家庭和现有企业。数据中心可以带来投资和税收收入,但特殊电价和公共补贴可能把基础设施成本转嫁给其他电力用户。透明的合同、污染监管、水资源限制,以及对电网升级的资金投入,能让当地社区更清楚地了解自己将获得哪些收益。

马来西亚计划建设主权人工智能云,反映出该国希望从外国投资中获得的不只是建设岗位。马来西亚希望提升本土技能、研究能力,并掌握数字基础设施。这一目标将更难实现,尤其是在该国主要成为海外公司的低成本选址,却要承担这些公司用电、用水和占地成本的情况下。

广告

如今的选择将影响未来数十年

人工智能在医疗、制造、天气预报、能源管理和公共服务等领域有实际用途。数据中心是支撑这些效益的基础设施之一。问题在于,数据中心的增长能否与相应的电力系统和环境法规同步发展,从而保护附近居民。

煤炭正在填补眼前的缺口,因为它供应充足、可以按需发电,而且为人们所熟悉。如果新设施围绕现有电厂和长期合同进行融资,这种短期方案就可能变成长期承诺。同一项决定还可能加剧空气污染和水资源压力,并使各方面临未来碳排放法规带来的风险。

负责任的扩建应当让新增计算能力与额外的清洁电力、储能和更强的输电能力相匹配。在可行的情况下应使用再生水,公布当地资源收支情况,并在施工开始前让社区参与决策。如果项目无法满足基本的水资源或供电条件,暂停可能比任由需求超出该地区承载能力更稳妥。

要点

  • 对于亚洲快速扩张的人工智能数据中心,煤炭仍是主要的备用电力来源。
  • 电网接入延迟正促使运营商转向现场发电、电池、微电网和其他专属供电系统。
  • 马来西亚的数据中心用电需求可能从2024年的8.5太瓦时升至2030年的68太瓦时。
  • 冷却和发电用水正给马来西亚、印度及其他水资源紧张地区带来额外压力。
  • 长时储能、闭环冷却、可再生能源和核能发电有望减少对化石燃料的依赖。
  • 区域电力交易、透明的审批流程和更严格的环境法规,有助于分享收益并限制当地成本。
分享本文

猜你喜欢