是“碳炸弹”还是绿色革命催化剂？碳中和进程中AI扮演什么角色

文章来源:新京报陶野2024-08-24 09:17

　　当今世界，人工智能（AI）正迅速成为技术创新的核心。然而，随着AI技术的广泛应用，其对环境的影响也引起了人们的关注。一些人将AI视为一种“碳炸弹”“碳老虎”，担忧其对全球气候变化的潜在负面影响。事实真的如此吗？本文将探讨AI在环境影响方面的双重角色，并评估其在推动绿色革命中的潜力。

　　AI，能源消耗的“碳炸弹”？

　　AI技术，尤其是深度学习，需要大量的计算资源。这些资源往往来自于数据中心，它们消耗着巨大的电力，有时甚至依赖于化石燃料。根据研究，训练一个大型AI模型的碳足迹可能与数十万辆汽车相当。这种能源消耗确实令人担忧，因为它可能导致温室气体排放的增加，加剧全球变暖。

　　算力狂飙的背后，AI的加速发展确实正在成为科技巨头们“净零”排放路上的绊脚石，拖累着这些绿色先锋们的碳中和步伐。我们先来看看AI领域的巨头都有哪些？AI领域的巨头公司谷歌、微软、百度、苹果和亚马逊等，他们在人工智能技术、商业化及生态系统建设方面处于领先地位。

　　根据谷歌的环境报告，谷歌公司2023年的碳排放量达到了1430万吨，相较于五年前增加了近50%，这与其之前制定的2030年实现“净零排放”的目标存在较大差距。

　　AI的“尽头”是能源。OpenAI首席执行官萨姆·奥尔特曼就曾公开表示，人工智能行业正在走向能源危机。他警告说：“下一拨生成式人工智能系统消耗的电力将远远超出预期，现有能源系统将难以应对。”

　　AI的发展不能因噎废食。如何在提高算力的同时降低由此带来的碳排放？随着对这些问题认识的加深和相关技术的改进，科技公司也在想方设法建设绿色算力中心，比如说，加大AI数据中心及相关基础设施采用太阳能、风能等清洁能源，减少对传统化石能源的依赖，将可再生能源使用比例逐年提升，逐步减少算力碳排放总量。

　　再者，通过使用更高效的硬件和优化算法来减少单个操作所需的能源，例如，NVIDIA强调加速计算利用GPU的并行处理能力，能够在更短的时间内完成更多的工作，从而减少能耗；再或者，改进制冷系统以降低能耗，因为这些系统在数据中心的运营阶段占据了相当大的能耗比重。

　　AI，也可以是绿色革命催化剂

　　或许，你也曾想过，AI同样拥有巨大的潜力来推动绿色革命，事实上，AI技术在许多方面可以成为绿色革命的催化剂。

　　AI可以分析和预测能源消耗模式，优化电网运行，减少能源浪费。在智能建筑中，AI系统能够自动调节能源使用，实现节能减排；AI在风能和太阳能等可再生能源领域的应用，可以提高能源生产的预测精度和电网的整合能力，促进清洁能源的广泛应用；交通领域里，自动驾驶和智能交通管理系统可以减少交通拥堵，优化路线规划，降低运输过程中的碳排放；AI在制造业中的应用也可以提高生产效率，减少原材料和能源的浪费，同时通过预测性维护减少机器故障和停机时间。

　　博世中国通过人工智能技术实现了工厂的能源优化管理。长沙工厂采用AI技术后，成功入选达沃斯世界经济论坛的“灯塔工厂”，这代表了在第四次工业革命技术应用整合方面的领先企业。该工厂利用AI对生产能源进行优化管理，提高了电能利用率，降低了碳排放，电能消耗下降了18%，生产碳排放降低了14%。博世中国还开发了在线能源管理平台，实现了全厂24小时动态控制，并节能10%以上。通过这些措施，博世中国不仅在自身运营中实现了碳中和，还为其他企业提供了碳中和咨询服务，推动了整个行业的绿色转型。

　　施耐德电气则是展示了AI在工业自动化和能源管理中的深度融合。公司结合AI算法和大数据分析，推出了先进过程控制(APC)解决方案，该方案能够实时在线地找到装置的最优工况，深度挖掘优化潜力，降低操作能耗并提高产品质量。例如，一条水泥生产线在使用施耐德电气的APC系统后，熟料标煤耗降低1.87%，年减排二氧化碳约8400吨，节约能源成本320万元。施耐德电气的数字能效顾问应用也采用了AI算法，帮助用户找到能效盲点，制定有效的节能策略。

　　泛能网将AI技术应用到数字孪生场景中，远程帮助企业进行能碳改造和模拟真实场景的方案。这不仅实现了远程调控，还确保了方案实施的安全性和可靠性。数字孪生技术通过创建物理实体或系统的数字化副本，在虚拟环境中模拟实际的能源使用和生产过程，测试不同的操作场景和改进措施，优化能源效率。

　　AI作为“碳炸弹”的担忧并非没有道理，但关键在于如何平衡其能源消耗与环境效益。通过上述案例可以看出，AI作为绿色革命的催化剂，已经在不同行业中展现出其推动碳中和目标实现的巨大潜力。从博世中国的工厂能源管理系统到施耐德电气的工业自动化和能源管理解决方案，再到泛能网的数字孪生技术应用，AI技术正通过提高能源效率、优化生产流程、减少资源浪费等途径，助力企业和组织实现绿色低碳发展。