是“碳炸彈”還是綠色革命催化劑？碳中和進(jìn)程中AI扮演什么角色

　　當(dāng)今世界，人工智能（AI）正迅速成為技術(shù)創(chuàng)新的核心。然而，隨著AI技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其對(duì)環(huán)境的影響也引起了人們的關(guān)注。一些人將AI視為一種“碳炸彈”“碳老虎”，擔(dān)憂其對(duì)全球氣候變化的潛在負(fù)面影響。事實(shí)真的如此嗎？本文將探討AI在環(huán)境影響方面的雙重角色，并評(píng)估其在推動(dòng)綠色革命中的潛力。

 

　　AI，能源消耗的“碳炸彈”？

 

　　AI技術(shù)，尤其是深度學(xué)習(xí)，需要大量的計(jì)算資源。這些資源往往來(lái)自于數(shù)據(jù)中心，它們消耗著巨大的電力，有時(shí)甚至依賴于化石燃料。根據(jù)研究，訓(xùn)練一個(gè)大型AI模型的碳足跡可能與數(shù)十萬(wàn)輛汽車(chē)相當(dāng)。這種能源消耗確實(shí)令人擔(dān)憂，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致溫室氣體排放的增加，加劇全球變暖。

 

　　算力狂飆的背后，AI的加速發(fā)展確實(shí)正在成為科技巨頭們“凈零”排放路上的絆腳石，拖累著這些綠色先鋒們的碳中和步伐。我們先來(lái)看看AI領(lǐng)域的巨頭都有哪些？AI領(lǐng)域的巨頭公司谷歌、微軟、百度、蘋(píng)果和亞馬遜等，他們?cè)谌斯ぶ悄芗夹g(shù)、商業(yè)化及生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)方面處于領(lǐng)先地位 。

 

　　根據(jù)谷歌的環(huán)境報(bào)告，谷歌公司2023年的碳排放量達(dá)到了1430萬(wàn)噸，相較于五年前增加了近50%，這與其之前制定的2030年實(shí)現(xiàn)“凈零排放”的目標(biāo)存在較大差距。

 

　　AI的“盡頭”是能源。OpenAI首席執(zhí)行官薩姆·奧爾特曼就曾公開(kāi)表示，人工智能行業(yè)正在走向能源危機(jī)。他警告說(shuō)：“下一撥生成式人工智能系統(tǒng)消耗的電力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，現(xiàn)有能源系統(tǒng)將難以應(yīng)對(duì)。”

 

　　AI的發(fā)展不能因噎廢食。如何在提高算力的同時(shí)降低由此帶來(lái)的碳排放？隨著對(duì)這些問(wèn)題認(rèn)識(shí)的加深和相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)，科技公司也在想方設(shè)法建設(shè)綠色算力中心，比如說(shuō)，加大AI數(shù)據(jù)中心及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施采用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源，減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，將可再生能源使用比例逐年提升，逐步減少算力碳排放總量。

 

　　再者，通過(guò)使用更高效的硬件和優(yōu)化算法來(lái)減少單個(gè)操作所需的能源，例如，NVIDIA強(qiáng)調(diào)加速計(jì)算利用GPU的并行處理能力，能夠在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，從而減少能耗；再或者，改進(jìn)制冷系統(tǒng)以降低能耗，因?yàn)檫@些系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)階段占據(jù)了相當(dāng)大的能耗比重。

 

　　AI，也可以是綠色革命催化劑

 

　　或許，你也曾想過(guò)，AI同樣擁有巨大的潛力來(lái)推動(dòng)綠色革命，事實(shí)上，AI技術(shù)在許多方面可以成為綠色革命的催化劑。

 

　　AI可以分析和預(yù)測(cè)能源消耗模式，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，減少能源浪費(fèi)。在智能建筑中，AI系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)能源使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；AI在風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用，可以提高能源生產(chǎn)的預(yù)測(cè)精度和電網(wǎng)的整合能力，促進(jìn)清潔能源的廣泛應(yīng)用；交通領(lǐng)域里，自動(dòng)駕駛和智能交通管理系統(tǒng)可以減少交通擁堵，優(yōu)化路線規(guī)劃，降低運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放；AI在制造業(yè)中的應(yīng)用也可以提高生產(chǎn)效率，減少原材料和能源的浪費(fèi)，同時(shí)通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)減少機(jī)器故障和停機(jī)時(shí)間。

 

　　博世中國(guó)通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工廠的能源優(yōu)化管理。長(zhǎng)沙工廠采用AI技術(shù)后，成功入選達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇的“燈塔工廠”，這代表了在第四次工業(yè)革命技術(shù)應(yīng)用整合方面的領(lǐng)先企業(yè)。該工廠利用AI對(duì)生產(chǎn)能源進(jìn)行優(yōu)化管理，提高了電能利用率，降低了碳排放，電能消耗下降了18%，生產(chǎn)碳排放降低了14%。博世中國(guó)還開(kāi)發(fā)了在線能源管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全廠24小時(shí)動(dòng)態(tài)控制，并節(jié)能10%以上。通過(guò)這些措施，博世中國(guó)不僅在自身運(yùn)營(yíng)中實(shí)現(xiàn)了碳中和，還為其他企業(yè)提供了碳中和咨詢服務(wù)，推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。

 

　　施耐德電氣則是展示了AI在工業(yè)自動(dòng)化和能源管理中的深度融合。公司結(jié)合AI算法和大數(shù)據(jù)分析，推出了先進(jìn)過(guò)程控制(APC)解決方案，該方案能夠?qū)崟r(shí)在線地找到裝置的最優(yōu)工況，深度挖掘優(yōu)化潛力，降低操作能耗并提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如，一條水泥生產(chǎn)線在使用施耐德電氣的APC系統(tǒng)后，熟料標(biāo)煤耗降低1.87%，年減排二氧化碳約8400噸，節(jié)約能源成本320萬(wàn)元。施耐德電氣的數(shù)字能效顧問(wèn)應(yīng)用也采用了AI算法，幫助用戶找到能效盲點(diǎn)，制定有效的節(jié)能策略。

 

　　泛能網(wǎng)將AI技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字孿生場(chǎng)景中，遠(yuǎn)程幫助企業(yè)進(jìn)行能碳改造和模擬真實(shí)場(chǎng)景的方案。這不僅實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)控，還確保了方案實(shí)施的安全性和可靠性。數(shù)字孿生技術(shù)通過(guò)創(chuàng)建物理實(shí)體或系統(tǒng)的數(shù)字化副本，在虛擬環(huán)境中模擬實(shí)際的能源使用和生產(chǎn)過(guò)程，測(cè)試不同的操作場(chǎng)景和改進(jìn)措施，優(yōu)化能源效率。

 

　　AI作為“碳炸彈”的擔(dān)憂并非沒(méi)有道理，但關(guān)鍵在于如何平衡其能源消耗與環(huán)境效益。通過(guò)上述案例可以看出，AI作為綠色革命的催化劑，已經(jīng)在不同行業(yè)中展現(xiàn)出其推動(dòng)碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的巨大潛力。從博世中國(guó)的工廠能源管理系統(tǒng)到施耐德電氣的工業(yè)自動(dòng)化和能源管理解決方案，再到泛能網(wǎng)的數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用，AI技術(shù)正通過(guò)提高能源效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程、減少資源浪費(fèi)等途徑，助力企業(yè)和組織實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。