国际能源署发布《能源与人工智能》报告

来源:双碳情报发布时间:2025-04-29 09:14:31

国际能源署发布《能源与人工智能》报告

4月10日,国际能源署(IEA)发布《能源与人工智能》报告,深入探讨了人工智能(AI)与能源之间的关系。报告指出,迄今为止,政策制定者和其他利益相关方往往因缺乏全面数据,难以对AI对能源的需求及其对能源行业的潜在变革进行分析。因此,该报告旨在通过新的全球与区域建模和数据集,以及各国政府与监管机构、科技行业、能源产业及国际专家的广泛交流,来填补这一空白。该报告的内容主要涉及未来十年内AI可能消耗的电力预测,以及满足此类需求所需的能源来源;同时分析了AI的广泛应用对能源安全、排放、创新和可负担性等方面的潜在影响。报告的主要要点如下:

1. AI的变革潜力取决于能源

在计算成本下降、数据可用性激增和技术突破的推动下,AI的功能发生了翻天覆地的变化。在过去的几年里,AI已经从学术追求变成了一个市值和风险投资规模达数万亿美元的行业。然而,没有能源就没有AI;与此同时,AI有可能改变能源行业。负担得起、可靠和可持续的电力供应将是AI发展的关键决定因素,能够快速、大规模地提供所需能源的国家将最有可能受益。AI模型的训练和部署在大型且耗电的数据中心进行。一个典型的以AI为中心的数据中心消耗的电力相当于10万户家庭的用电量,但目前在建的最大数据中心将消耗20倍于此的电力。因此,能源行业正处于当今最重要的技术革命之一的核心位置。

2. 数据中心目前在全球电力消耗中所占比例较小,但它们对当地的影响却更加显著

自2022年以来,全球对数据中心的投资几乎翻了一番,2024年总额已达到5000亿美元。这种投资热潮导致人们对电力需求飙升的担忧日益增加。2024年,数据中心约占全球电力消耗的1.5%,即415太瓦时(TWh)。2024年,美国占据全球数据中心用电量的最大份额(45%),其次是中国(25%)和欧洲(15%)。自2017年以来,全球数据中心的电力消耗年均增长约12%,是全球总电力消耗增长率的四倍多。专注于AI的数据中心消耗的电力可与铝冶炼厂等电力密集型工厂相当,但它们在地理上更为集中。在美国,近一半的数据中心容量集中在五个区域集群中。该行业在当地电力市场中占据了相当大的用电份额。

3. 到2030年,数据中心的电力需求将增加一倍以上

到2030年,数据中心的电力消耗预计将增加一倍以上,达到约945 TWh。这比日本目前的总电力消耗略高。AI是这一增长的最重要驱动因素,同时其他数字服务的需求攀升也起到助推作用。美国将占据预计增量的最大份额,中国紧随其后。在美国,数据中心用电量将占到2030年前电力需求增量的近一半。到本世纪30年代末,美国数据中心的用电量预计将超过铝、钢、水泥、化工等所有其他高耗能产业的总和。2030年后的预测不确定性进一步增大,但根据我们的基准情景预测,全球数据中心用电量到2035年将攀升至约1200 TWh 左右。

4. 满足数据中心的电力需求将需要多种能源协同发挥作用

可再生能源和天然气在满足数据中心电力需求方面处于领先地位,但多种能源将共同发挥作用。全球一半的数据中心需求增长由可再生能源提供支持,并得到储能和更广泛的电力网络支持。预计到2035年,可再生能源的发电量将增长超过450太瓦时以满足数据中心需求,这得益于其建设周期短、经济性优势及科技企业的战略性采购。具备灵活调度能力的天然气发电占据重要地位,其装机规模将扩大175太瓦时,尤以美国需求最为显著。核能发电将贡献相当规模的增量,特别是在中国、日本和美国。首批小型模块化反应堆预计将在2030年左右投入使用。

5. 数据中心是电力时代加速电力需求增长的驱动因素之一

到 2030 年,数据中心将约占全球电力需求增长的十分之一,低于工业电机、家庭和办公室空调或电动汽车的份额。然而,数据中心在推动电力需求方面的重要性因国家而异。新兴和发展中经济体已经经历了快速的电力需求增长。在这些国家/地区,数据中心占到2030 年电力需求增长的5%左右。另一方面,发达经济体的电力需求几十年来基本上停滞不前。在这些国家,到2030年,数据中心占需求增长的 20% 以上,这提醒人们有必要让电力行业再次走上增长轨道。

6. 在将数据中心整合入电力网络时,智能化意味着更高效

许多地区电网已承压严重。据估算,若风险未缓解,约20%的规划数据中心项目可能延迟。电网接入队列(包括数据中心)冗长复杂,发达经济体新建输电线路需4~8年,变压器、电缆等关键设备等待时间在过去三年内已经翻倍。发电设备的需求量也很大。新燃气轮机交付周期长达数年,这可能导致其投入使用时间推迟到2030年以后。如果电力部门不加大力度,那么满足数据中心负荷增长的要求就有可能与电气化、制造业增长或经济承受能力等其他目标相冲突。降低这些风险的主要选择包括将新数据中心设在电力和电网可用性高的地区,以及更灵活地运行数据中心服务器或其现场发电和存储资产。这些策略仍然未得到充分探索。以AI为核心的数据中心的资本密集度是铝冶炼厂的10倍,这意味着通过削减其运营来为电网提供灵活性的成本极为高昂。但许多数据中心在运营时都有备用服务器容量。监管机构可以探索采取措施,激励数据中心运营商更灵活地使用备用服务器容量或其备用发电或存储资产。电网运营商也可以研究激励措施,将数据中心设在电网限制较少的地区。研究发现,美国正在开发的数据中心中有 50%位于已有的大型集群中,这可能会增加本地瓶颈的风险。

7. AI相关的电力需求前景存在很大不确定性

AI的普及速度、能力和生产力、效率提高的速度以及能源行业的瓶颈能否得到解决,都存在不确定性。该报告分析了“起飞情景”、“逆风情景”和“高效情景”三种情景下的情形[1]。到2035年,各情景下数据中心用电量跨度为700~1700太瓦时,燃气发电增量在起飞与逆风情景中相差四倍,核电增量差异更甚。在“高效情景”下,数据中心的电力需求到2035年将比基准情景低20%。

8. AI可为能源行业带来巨大的效率和运营收益

能源公司已经在部署AI以转型和优化能源及矿产供应、电力生产和传输以及能源消耗等。石油和天然气行业是AI的早期采用者,利用AI来优化勘探、生产、维护和安全。AI还可以帮助平衡日益复杂、分散和数字化的电网。未来的产业将越来越数字化和自动化,率先将 AI 集成到制造业中的国家和公司将领先一步。AI在交通领域的应用可以提高效率并节省成本,但也可能增加个人出行的需求。AI在建筑行业主导的优化具有巨大的潜力,可以提高供暖和制冷系统的效率,以及用电灵活性。

9. 加速创新可能是AI对能源行业最重要的长期效应之一

AI 正在成为一种强大的科学发现工具,帮助研究人员更快地发现、测试和商业化创新。新能源技术的创新周期通常长达几十年,缩短这一周期将是实现能源行业目标(如可持续性和竞争力)的关键。然而,能源初创公司筹集的资金中,只有2%流向了具有与AI相关价值主张的公司。能源创新面临的问题正是AI擅长解决的那类问题。例如,只有 0.01% 的下一代太阳能光伏材料是实验生产的,还有大量可能的材料有待探索。AI可以帮助科学家大幅加速寻找和测试有前途的材料、电池化学和碳捕集分子的过程。需要制定政策来支持AI主导的发明,同时加快商业化进程,因为商业化往往比发现阶段对新产品的阻碍更大。

10. 能源部门尚未充分利用AI

能源是当今世界最复杂和最关键的行业之一,但它完全有能力并且应该做更多工作以充分利用AI的潜在优势。能源行业在实现广泛采用AI方面面临着各种障碍,包括数据和数字基础设施及技能的缺失或不足,以及持续存在的数字和物理安全问题,这些问题往往压倒了潜在的效率收益。与其他行业相比,能源行业AI相关技能的普及率要低得多。要使能源部门能够抓住AI的好处,就需要对政策和监管进行改革。

11. AI可能会加剧一些能源安全问题,但有助于解决其他问题

AI加剧了一些能源安全风险,但也在网络和物理领域提供了解决方案。随着AI能力的提高,其被各种行为者利用和滥用的能力也在提高。在过去四年里,针对能源公用事业的网络攻击增加了两倍,而且由于AI的存在,攻击变得更加复杂。与此同时,AI正成为抵御网络攻击的重要工具。在物理领域,配备了AI的卫星和传感器能够以高空间分辨率探测关键能源基础设施中发生的事件,其速度比传统的地面方法快 500 倍。随着能源安全性质的演变,国际能源署将继续监测这一关键问题。

12. 新兴和发展中经济体可跨越式发展AI解决方案

除中国外,新兴和发展中经济体的互联网用户占全球的 50%,但其数据中心容量却不到全球的 10%。拥有可靠、可负担得起的电力供应记录的国家将处于最有利的位置,能够释放数据中心的增长潜力,将对本土AI发展至关重要的计算能力本地化,并在更大范围内刺激信息技术产业的发展。数据中心还可以成为新的低排放电力项目的锚点。然而,在经常停电或存在电能质量问题的地区,维护数据中心可能会面临风险或成本高昂,因此海外托管对企业来说更具吸引力。在发展中经济体,AI的应用案例也很有前景,有助于释放新的效率和优化流程。克服数字化的障碍可以帮助这些经济体跃升为AI解决方案提供商,从而节省成本和时间。

13. 对AI可能加剧气候变化的担忧似乎被夸大了,同样,仅靠AI解决这一问题的期望也过于乐观

到 2035 年,数据中心用电产生的排放量将从现在的1.8亿吨增长到基础案例中的3亿吨,而在起飞情景中将达到5亿吨。虽然在此期间这些排放量仍低于能源行业总排放量的1.5%,但数据中心是增长最快的排放源之一。广泛采用现有的AI应用可带来远大于数据中心排放的减排量,但也远小于应对气候变化所需的减排量。我们估计,广泛应用现有AI主导的解决方案所带来的减排量相当于2035年能源相关排放的5%左右。要释放这些收益,需要克服采用AI的各种障碍。AI可以成为减排的工具,但它不是灵丹妙药,无法替代前瞻性政策干预的必要性。

14. 能源与科技齐头并进,合作是关键

科技行业和能源行业比以往任何时候都更加紧密地交织在一起。前进的道路上存在着巨大的不确定性,但这些不应该妨碍我们采取协调一致的行动。要为AI提供能源,并抓住AI为能源带来的好处,就需要科技界与能源行业之间进行更深入的对话与合作。在此过程中,将有风险需要管理。国际能源署将继续提供数据和可靠的分析,为决策提供依据,并帮助能源和技术部门在采用AI的过程中做好更充分的准备。

责任编辑:zhouzhenkun
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
重磅成果集中发布:2026数字能源白皮书正式亮相、2027专项报告编制同步启动来源:投稿 发布时间:2026-11-05 10:11:21

本文介绍了2026世界物联网大会第二届智慧能源论坛的重要成果发布环节。论坛正式发布《数字能源白皮书2026——物智融合,开启数字能源新征程》,系统阐述物联网与人工智能深度融合驱动能源体系变革的核心路径,提出能源系统从“哑设备”向“可感知、可计算、可调度、可交易”升级,推动生产柔性化、电网双向互动、管理AI化、价值多元化及数据资产化五大转型,并明确了2026—2030年发展路线与政策建议。同时,论坛启动《万物智联-Agent与Token赋能能源数智化(2027)》专项报告编制工作,聚焦AI Agent与区块链Token在能源数智化中的协同作用。活动还完成了数字能源委员会新成员聘任,并通过圆桌研讨深化了AI+能源、算电协同等关键议题的跨领域共识。(198字)

‌算电协同跨境破局:绿色投资、可持续金融与电力标准数字化共筑数字能源新底座来源:投稿 发布时间:2026-11-05 10:08:04

本文聚焦数字能源发展的关键支撑体系,围绕“算电协同”这一核心命题,系统阐述绿色投资、可持续金融与电力标准数字化三大维度的协同创新。文章以2026世界物联网大会智慧能源论坛为背景,指出数字能源规模化落地亟需技术之外的制度性配套:国际投资促进会专家剖析AI算力全球化背景下绿电跨境投资的三重矛盾,提出五道前置研判机制;社科院专家梳理绿色信贷、碳中和债、算力保险等全链条可持续金融工具实践,并强调央行政策工具向数字能源领域的深度拓展;国家电网专家则介绍电力标准数字化从文本向机器可执行知识演进的最新进展,包括数字标准馆建设与SG-SMART规则引擎等突破性成果。三者共同构成驱动数字能源高质量发展的新底座。(198字)

中国学者国际论坛首提TokenNet概念 构建Agent与Token双轮驱动数字能源技术底座来源:投稿 发布时间:2026-11-05 10:05:54

本文报道了中国学者在2026世界物联网大会智慧能源论坛上首次于国际场合提出“TokenNet(词元互联网)”概念,旨在构建Agent智能体与Token词元技术双轮驱动的数字能源技术底座。文章系统阐述了TokenNet作为面向物理世界的“硅基神经系统”的理论定位,指出其通过“两次路由”机制——意图向量匹配与物理执行路径计算——弥合当前AI落地中的网络失语、算电脱节和虚实割裂“三重断层”。Token被赋予半衰期及算力、电力、碳排放三维标签,支撑“算随电动、绿电优先”;安全层面则依托“物理熔断”实现从边界防御到物理免疫的升级。论坛还同步展示了Agent驱动的工业能源闭环实践及零碳园区数智化落地案例,勾勒出技术底座、产业应用与标准演进协同推进的数字能源新生态路径。(198字)

中电联发布《2026年三季度全国电力供需形势分析预测报告》来源:中国电力企业联合会 发布时间:2026-11-02 10:00:32

中国电力企业联合会于10月29日发布《2026年三季度全国电力供需形势分析预测报告》,全面梳理前三季度电力运行情况并展望全年趋势。报告显示,前三季度全社会用电量达8.07万亿千瓦时,同比增长3.9%;发电装机容量达41.3亿千瓦,同比增长11.2%,其中非化石能源装机占比升至62.6%,太阳能发电装机历史性超越煤电,风光总装机突破20亿千瓦,新能源已成为我国第一大电源。同期,非化石能源发电量增量占用电量增量的87.2%,绿色低碳转型持续深化。报告预测,四季度用电增速将回升,全年用电量约10.8万亿千瓦时,增长4%—4.5%;2026年底总装机预计达43亿千瓦,非化石能源装机占比约63%,煤电比重降至31%左右,电力供需总体平衡,但寒潮等极端情况下局地或现短时偏紧。

工业绿电消费如何助力新能源消纳?CCEI与碳信科技发布中国上市铝业公司绿电消费研究来源:碳信科技 发布时间:2026-10-29 11:11:27

本文介绍了CCEI与碳信科技联合发布的《中国上市铝业公司绿色电力消费绩效与信息披露研究(2024—2025)》,聚焦电解铝行业绿电消费现状与转型路径。研究基于33家A股及港股上市铝企公开信息发现:仅15家(45%)披露至少一项绿电量化数据,仅8家具备统一绩效评价条件,凸显信息披露不充分、数据不可比问题。报告指出,提升绿电消费不仅是企业减碳关键,更是促进新能源消纳、优化能源供需结构的重要需求侧抓手。研究呼吁从三方面协同推进:一是规范披露,明确绿电消费量、比例、获取方式、分基地表现及目标;二是优化产业布局,引导产能向绿电富集地区转移;三是强化资本市场激励,将绿电表现纳入ESG投资决策与绿色金融支持体系,并推动低碳铝认证与下游绿色采购联动。(199字)

通威新能源产业链重磅亮相2026国际数字能源展来源:通威集团 发布时间:2026-09-17 09:11:23

9月15日,通威亮相2026国际数字能源展,首发TNC 3.0高效组件:转换效率突破26.3%,四分片设计、770W大功率、双面率高达93.07%、温度系数-0.26%/℃,叠加TPE/Poly Tech技术实现功率增益超10W。全产业链硬核实力引爆海内外关注。

全链聚能·向绿而行丨2026中国(太原)国际能源产业博览会在太原开幕来源:中华网 发布时间:2026-09-04 15:20:16

2026中国(太原)国际能源产业博览会于9月3日在太原开幕,展期4天,展览面积6万平方米,吸引国内外467家企业参展,规模创历届新高。作为全国首个全省域能源革命综合改革试点,山西新能源与清洁能源装机占比已于2025年首次超煤电(达55.1%),展会紧扣“双碳引领能源转型、创新加速绿色未来”主题,设置十大专题展区,覆盖能源转型成果、国际合作、新型电力系统、算电协同、重卡及充换电、智能装备、绿色金融等全链条环节,并首设三大特色展区。展会汇聚ABB、特斯拉、国家电网、宁德时代、华为数字能源等国内外头部企业及科研院所,集中展示压缩空气储能、煤层气提氦、煤温和液化、AI电力机器人等前沿技术与应用成果。同期举办多场产业对接与技术交流活动,推动产学研用深度融合,致力于打造具有全球影响力的能源绿色低碳转型合作平台。(199字)

聚焦能源革命 共话绿色转型 2026中国(太原)国际能源产业博览会即将启幕来源:中华网 发布时间:2026-08-26 14:45:09

2026中国(太原)国际能源产业博览会将于9月3日至6日在山西潇河国际会议会展中心举办,由山西省人民政府主办,展览面积达6万平方米。作为全国首个全省域能源革命综合改革试点的成果展示平台,展会聚焦绿色低碳转型与新型能源体系建设,设置成果、综合、专业三大板块及十大特色展区,覆盖传统能源升级、新能源开发、智能装备、能源金融等全链条领域。届时将有400余家企业参展,包括ABB、特斯拉能源、国家电网、中国能建、华为数字能源、比亚迪等国内外头部企业,首次引入印尼展团,并集中呈现硬岩掘进装备、三臂作业机器人、钛基超级电容等新技术成果。展会同步开展系列专题对接活动,推动政产学研用协同,助力技术落地与产业合作。(199字)

国家能源局发布公开征求《承装(修、试)电力设施许可证注销管理办法(征求意见稿)》来源:国家能源局 发布时间:2026-08-25 09:20:27

国家能源局于2026年8月19日发布《承装(修、试)电力设施许可证注销管理办法(征求意见稿)》,旨在规范许可证注销程序,完善电力设施许可监管制度。办法明确五类应依法注销许可证的情形,包括:许可有效期届满未延续或延续未获批准;被许可人因解散、破产、合并等依法终止;许可被撤销、撤回或许可证被吊销;经重新核定仍不符合最低等级许可条件;以及法律法规规定的其他情形。文件进一步细化了撤销、撤回、吊销的具体适用情形、决定主体、告知程序及听证权利,并对注销时限、申请材料、公告流程、证照处理及信息公开等作出系统规定。该办法拟替代2021年版,自印发之日起施行,有效期五年。(199字)

新能源利用率分三档!新型电力系统建设“十五五”规划发布来源:国家发改委 发布时间:2026-08-04 08:21:55

《新型电力系统建设“十五五”规划》由国家发展改革委与国家能源局联合印发,旨在贯彻落实党的二十大及历次全会精神,践行“四个革命、一个合作”能源安全新战略,并衔接《国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》及《新型能源体系建设“十五五”规划》相关部署。该规划聚焦构建适应新能源大规模发展的新型电力系统,明确提出新能源利用率将按区域和时段划分为三档进行分类管理与考核,以提升消纳能力与系统调节水平。规划要求各地能源主管部门、相关企业和行业机构严格执行,统筹推进源网荷储协同互动、灵活性资源建设、市场机制完善等重点任务,为“十五五”时期(2026—2030年)电力绿色低碳转型提供系统性指引。(198字)

电力央企与能源大省战略签约!来源:中国华能 发布时间:2026-07-21 09:22:24

7月20日,中国华能集团与山东省政府签署战略合作协议,旨在协同推进山东绿色低碳高质量发展先行区建设。双方将重点围绕重大能源项目投资落地、新能源开发与利用、煤电清洁高效升级等领域深化合作。签约前,华能集团主要领导与山东省委、省政府主要负责人举行会谈,明确山东“十五五”期间加快构建现代化产业体系、推动绿色低碳转型的发展方向,以及华能深耕山东近40年、已成为当地最大发电供热企业的合作基础。华能表示将落实国家能源战略部署,加大在鲁投资,积极参与新型能源体系建设,提速核能全产业链发展,强化能源保供责任,助力中国式现代化山东实践。(198字)