慎防算力大爆发后的电力大考验

「缺电危机」不是台湾独有的课题,近年因为生成式AI产业的大突破,使全球电力供不应求的情况又更加恶化。图/本报资料照片

美国《华尔街日报》3月28日的社论标题极为惊悚:「酝酿中的电力危机」(The Coming Electricity Crisis),文中警告,人工智慧(AI)资料中心爆炸性的需求,加上各国政府净零政策造成传统能源与再生能源转换的缺口,正在将美国的电力供需网路推向危机的警戒线。

「缺电危机」不是台湾独有的课题,近年因为生成式AI产业的大突破,使全球电力供不应求的情况又更加恶化。《华尔街日报》的社论明确指出,美国各州的电网平衡面临威胁,来自AI超级运算中心、联邦政府补贴美国制造业新工厂投资、外加拜登政府主导拉升电动车销售,未来五年美国电力需求的增长率将加倍。

本报曾报导,AI的前景固然极为迷人,却仰赖耗用巨额电力的超级资料中心,ChatGPT每天要耗用50万度电,相当于17,000个美国家庭的用电量,另一个AI运算大户谷歌,如果大量使用生成式模型进行搜索,每年将会耗用290亿度电,超过肯亚一年的用电量。

虽然AI晶片龙头辉达(NVIDIA)不断推出号称更省电、效能更高的晶片,但是大语言模型的算力需求却暴增,22年底ChatGPT推出时的模型参数量为1,750亿个,已是前一代的八倍,五个月后的GPT-4模型的参数已经破兆,到了今年年初,OpenAI进一步发表了Sora模型,只要输入文字就可以让AI模型产生难辨真假的影片,这又是AI在极短时间内又一次的重大突破。不过市场调查机构Factorial Funds估算,Sora在运算的高峰值期间需要72万片辉达H100晶片,「耗电量足以让美国七个州的电网崩溃」。

Sora正是AI模型需要耗用巨大电力的指标。对于美国人口较小的农业州,新增一个使用10万片辉达H100晶片的资料中心已经是供电平衡的极限,辉达执行长黄仁勋在3月GTC大会推出的最新GB200资料中心,内含32,000个GPU,新增的超级资料中心极有可能威胁到现有电网的平衡。

庞大的电力需求不会阻却AI模型的发展,对于微软、谷歌、亚马逊等科技巨头、或是美中日欧等工业国政府来说,AI是当今最关键的「军备竞赛」,即使一时之间看不到营收、看不到实质效益,也必须不计代价投入,至少要确保自己与对手之间的投入相当,避免被瞬间超越。

因此我们看到不断倍增的规画,The Information网站日前曝光微软与OpenAI一项称为Stargate的超级资料中心规划案,这个预计在2028年启用的超级资料中心耗资1,000亿美元、是目前最大资料中心投资金额的100倍,耗电的规模更达到5,000兆瓦;The Information获得所有主流媒体转载,不过并未获得微软证实。可确信的是,科技巨头正在规划规模惊人的资料中心,传闻未来十年要斥资1,500亿美元投入AI资料中心的亚马逊,近期才斥资6.5亿美元在宾州成立资料中心,这个资料中心位在发电量2.5GW核电厂的旁边,确保稳定供电。

华尔街的投资人对全球缺电危机最为敏感,不只是台湾正在调升电价,全球四处都面临电价调涨的压力,结果就是发电厂与电网股票异常大涨,美国能源类股ETF Energy Select Sector SPDR Fund(XLE)今年迄今涨幅已超过12%,超越科技类股ETF、也超越S&P 500指数。不只是在华尔街,印度的能源公司如Adani Green Energy, NHPC等股价也大涨。

而美国最老牌的龙头企业奇异公司,则在4月2日分拆发电与再生能源部门成为独立子公司GE Vernova并且在纽约证交所新股上市,分拆发电与能源部门虽然是GE的长期布局,上市时机当然是与长线需求增长一致的趋势。

包括台湾在内的各国政府高呼净零排放,口号震天,然而赤裸裸的实情是绿色产业创新需要惊人的电力来支应,不论各国政府净零排放的目标是放在哪一年、不论各国政府与企业准备投入多少资金参加AI资料库中心的军备竞赛,「电力开发」都成为最终成败的核心。

蔡英文政府执政八年推动的绿电无法符合台湾未来的用电需求,台电调涨电价只是弥补已经发生的巨额财务亏损,如果台湾要在AI、绿色产业的国际赛道上维持现有的竞争力,从总统府、行政院、立法院、台电公司都必须重新展开全面的评估,拟定积极可行的电力开发计划,AI大爆炸的愿景当然美好,但是如果缺电,美好的愿景只会是梦幻泡影。