《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于推進(jìn)“人工智能+”能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施意見》，提出了加快能源與人工智能深度融合的時間節(jié)點(diǎn)：

2027年，算力與電力協(xié)同發(fā)展根基不斷夯實(shí)，人工智能賦能能源核心技術(shù)取得顯著突破，應(yīng)用更加廣泛深入；2030年，能源領(lǐng)域人工智能專用技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平。算力電力協(xié)同機(jī)制進(jìn)一步完善，建立綠色、經(jīng)濟(jì)、安全、高效的算力用能模式。

報(bào)告還提出加快能源應(yīng)用場景賦能，排在前三位的，正是人工智能+電網(wǎng)，人工智能+能源新業(yè)態(tài)，人工智能+新能源，體現(xiàn)出決策部門對于AI改變能源的深刻理解與高遠(yuǎn)瞻矚。報(bào)告還總體要求AI+能源在加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力中發(fā)揮戰(zhàn)略作用。

一年多以前，我們發(fā)布了一份報(bào)告，《AI改變能源：智算如何引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)》，亦前瞻性地提出：“中國正在部署AI+戰(zhàn)略，成為新質(zhì)生產(chǎn)力中的一個戰(zhàn)略性前沿領(lǐng)域。”

現(xiàn)在，我們把提出這個命題的報(bào)告前言，全文刊發(fā)于此，共勉一場中國發(fā)揮引領(lǐng)作用的智與能的革命。正文如下。

能源與機(jī)器，自從技術(shù)革命以來，從來都不可分。新能源與機(jī)器學(xué)習(xí)正在走向融合，它們符合一個共同的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，效率上升，成本下降，而需求增長更快，產(chǎn)生了杰文斯悖論的效應(yīng)。

杰文斯是19 世紀(jì)英國工業(yè)革命期間的一位經(jīng)濟(jì)學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煤炭的使用效率不斷提升時，對煤炭的需求不僅沒有下降，反而在煤炭的應(yīng)用和相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了大量的創(chuàng)新，滲透到各行各業(yè)，導(dǎo)致煤炭的消耗量上升。杰文斯悖論在歷次技術(shù)與工業(yè)革命中持續(xù)上演，蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的效率不斷提升，但人類對于化石能源的需求也持續(xù)增長了兩百多年。杰文斯悖論揭示了資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)之間的基本關(guān)系。

摩爾定律是信息技術(shù)革命時代的杰文斯悖論。單位面積芯片上的晶體管數(shù)量每18 個月左右增加一倍，60 年來相當(dāng)于算力的成本至少下降了10 億倍，推動經(jīng)濟(jì)與社會進(jìn)入數(shù)字時代。

而在加速計(jì)算逐步占據(jù)主流的深度學(xué)習(xí)“黃金10 年”，GPU 的效率提升了千倍。盡管如此，在整個經(jīng)濟(jì)與社會向數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型的過程中，對于智能算力的需求在絕對數(shù)量和相對占比的意義上，不但沒有減少，反而在加速增長，每個季度翻番。這在很大程度上是由于算力更加密集的基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用正在涌現(xiàn)。如果考慮到未來的物理AI 以及元宇宙，對于算力的需求幾乎是無限的。

從技術(shù)上來講，摩爾定律和黃氏定律可以也必須持續(xù)下去，但它必須投入更大的研發(fā)資金以及消耗更多的能源，能源革命并沒有改變杰文斯悖論。而經(jīng)濟(jì)和商業(yè)規(guī)律決定了，這些投資體現(xiàn)為更高的能量密度和算力密度的基礎(chǔ)設(shè)施，必須以更廣泛的創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)回報(bào)（ROI），新的生產(chǎn)力得以形成，經(jīng)濟(jì)增長得以實(shí)現(xiàn)。這就是AI 時代的杰文斯悖論的商業(yè)和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。杰文斯悖論也說明了原有的經(jīng)發(fā)展模式是不可持續(xù)的：如果能源的無限需求內(nèi)生于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，唯一的選擇，就是使用綠色和清潔的能源。

可再生發(fā)電邊際成本趨近于零，智能算力邊際成本趨近于零，這兩大趨勢合龍，將引發(fā)廣泛的應(yīng)用創(chuàng)新，滲透到經(jīng)濟(jì)與社會中，進(jìn)一步帶動對于能源和算力需求的同步上升。生成式AI 革命，與能源革命耦合在一起，也將帶來能源管理方式的根本變化。算力革命與能源革命將互相迭加、融合、增強(qiáng)；如果清潔能源供應(yīng)不足，電力基礎(chǔ)設(shè)施不向新能源轉(zhuǎn)型，人工智能的發(fā)展將會被“卡脖子”。

計(jì)算的本質(zhì)是能源的處理形式，計(jì)算過程也是能量轉(zhuǎn)換和使用的結(jié)果。AI 所帶來的海量計(jì)算，將與可再生能源一起，推動新一輪信息與能源革命。而這一輪大模型創(chuàng)新所遵循的擴(kuò)展定律（scaling law），即更多的數(shù)據(jù)和更大的算力推動模型越來越大，越來越接近通用人工智能（AGI），產(chǎn)生了大數(shù)據(jù)- 大算力-大模型- 大電力的范式。

中國在新能源革命中已經(jīng)處于領(lǐng)導(dǎo)地位，也是全球第二智能算力大國。中國正在部署AI+戰(zhàn)略，成為新質(zhì)生產(chǎn)力中的一個戰(zhàn)略性前沿領(lǐng)域。目前中國正處于風(fēng)光等可再生能源的“黃金10 年”，AI所帶來的清潔電力需求，需要順應(yīng)中國的能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)2030 年碳達(dá)峰及2060年碳中和的目標(biāo)。

本報(bào)告估算出中國到2030 年所需要的智能算力總量，相對應(yīng)的電力需求總量，尤其是在中國電力增量中所占的比重。我們假設(shè)中國智算中心2030 年的目標(biāo)是達(dá)到世界先進(jìn)水平，之后所消耗的能源以綠色和潔凈電力為主，在各行業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。在國家東數(shù)西算以及八大樞紐和十大集群的總體布局下，我們進(jìn)一步分析各省的智算能力和清潔電力資源的現(xiàn)狀及未來，將如何在支持國家人工智能發(fā)展大計(jì)的同時，推動本地的經(jīng)濟(jì)數(shù)字化與智能化。與此同時，我們關(guān)注到智算在各地爆發(fā)式增長給電力系統(tǒng)以及控制碳排放帶來的短期挑戰(zhàn)，以及算力與電力的協(xié)調(diào)發(fā)展，對于引領(lǐng)和加快新型電力市場建設(shè)的意義。

報(bào)告下載：

【未盡研究】AI改變能源-智算如何引領(lǐng)新型電力系統(tǒng).pdf

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