多年來，數(shù)據(jù)中心的用電需求一直非常穩(wěn)定，即使工作負載不斷增加?，F(xiàn)在，隨著電力使用效率提高的速度放緩以及人工智能革命的勢頭強勁，高盛研究估計，到2030年，數(shù)據(jù)中心的電力需求將增長160%。

目前，全球數(shù)據(jù)中心消耗的總電力占 1-2%，但到本世紀末，這一比例可能會上升到 3-4%。在美國和歐洲，這種需求的增加將有助于推動一代人以來從未見過的電力增長。在此過程中，數(shù)據(jù)中心的二氧化碳排放量在 2022 年至 2030 年間可能會增加一倍以上。

數(shù)據(jù)中心消耗多少電力?

高盛研究分析師在一系列三份報告中闡述了電力需求激增對美國、歐洲和全球的影響。這并不是說最近我們對數(shù)據(jù)的需求很少。事實上，數(shù)據(jù)中心的工作負載在2015年至2019年間幾乎增加了兩倍。然而，在此期間，數(shù)據(jù)中心的電力需求保持平穩(wěn)，每年約為200太瓦時。根據(jù)由Carly Davenport、Alberto Gandolfi和Brian Singer領導的高盛研究報告，這在一定程度上是因為數(shù)據(jù)中心在如何使用它們所消耗的電力方面變得越來越高效。

但自 2020 年以來，效率提升似乎有所減弱，而數(shù)據(jù)中心的耗電量卻有所上升。一些人工智能創(chuàng)新將以比增加電力消耗更快的速度提高計算速度，但人工智能的廣泛使用仍將意味著該技術耗電量的增加。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，單個 ChatGPT 查詢需要 2.9 瓦時的電力，而谷歌搜索僅需要 0.3 瓦時的電力。高盛研究部估計，2023 年至 2030 年間，人工智能將使數(shù)據(jù)中心耗電量總體增加約 200 太瓦時/年。到 2028 年，我們的分析師預計人工智能將占數(shù)據(jù)中心電力需求的 19% 左右。

與此同時，我們的分析師認為，數(shù)據(jù)中心二氧化碳排放量的預期增長將帶來 1250 億至 1400 億美元的“社會成本”(按現(xiàn)值計算)。他們寫道：“與科技公司的對話表明，它們對降低能源強度的信心持續(xù)增強，但由于需求不斷增長，它們對實現(xiàn)絕對排放量預測的信心減弱。”他們預計，科技公司將投入大量資金來支持新的可再生能源，并將新興的核能發(fā)電能力商業(yè)化。人工智能還可以通過加速創(chuàng)新帶來好處——例如，在醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)、教育或減少排放的能源效率方面。

美國電力需求將激增

在過去十年中，盡管人口和經(jīng)濟活動有所增加，但美國的電力需求增長幾乎為零。效率的提高有所幫助;一個例子是 LED 燈，它降低了用電量。但這種情況將發(fā)生變化。高盛研究估計，2022 年至 2030 年間，電力需求將增長約 2.4%，其中約 0.9% 將與數(shù)據(jù)中心有關。

自本世紀初以來，美國從未出現(xiàn)過如此大的電力需求激增。這一增長部分是由電氣化和工業(yè)回流推動的，但人工智能也是其中之一。到 2030 年，數(shù)據(jù)中心將使用美國 8% 的電力，而 2022 年這一比例為 3%。

僅支持數(shù)據(jù)中心一項，美國公用事業(yè)公司就需要投資約 500 億美元用于新發(fā)電容量。此外，我們的分析師預計，到 2030 年，美國數(shù)據(jù)中心的增量電力消耗將推動每天約 33 億立方英尺的天然氣需求，這將需要建設新的管道容量。

歐洲需要1萬多億美元來為人工智能做好電網(wǎng)準備

在過去 15 年里，歐洲的電力需求受到了一系列沖擊的嚴重打擊：全球金融危機、新冠疫情以及烏克蘭戰(zhàn)爭引發(fā)的能源危機。但由于電氣化進程慢于預期，以及歐洲經(jīng)濟持續(xù)去工業(yè)化，歐盟也遭受了沖擊。因此，自 2008 年達到峰值以來，電力需求累計下降了近 10%。

高盛研究部表示，展望未來，在 2023 年至 2033 年期間，由于數(shù)據(jù)中心的擴張和電氣化的加速，歐洲的電力需求可能會增長 40% 甚至 50%。目前，全球約有 15% 的數(shù)據(jù)中心位于歐洲。到 2030 年，這些數(shù)據(jù)中心的電力需求將與葡萄牙、希臘和荷蘭目前的總消耗量相當。

我們的分析師寫道，兩種歐洲國家的數(shù)據(jù)中心電力需求將上升。第一類是那些擁有廉價且豐富的核能、水力、風能或太陽能的國家，例如北歐國家、西班牙和法國。第二類將包括擁有大型金融服務和科技公司的國家，這些國家提供稅收減免或其他激勵措施來吸引數(shù)據(jù)中心。后一類包括德國、英國和愛爾蘭。

歐洲擁有世界上最古老的電網(wǎng)，因此保持新數(shù)據(jù)中心通電將需要更多投資。我們的分析師預計，未來十年在輸電和配電方面的支出將接近 8000 億歐元(8610 億美元)，在太陽能、陸上風能和海上風能方面的投資將接近 8500 億歐元。