近年來，美國科技公司在耗電量方面，特別是與AI相關(guān)的耗電量，呈現(xiàn)出了顯著的增長趨勢。這一趨勢主要由AI技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應用所驅(qū)動，特別是像ChatGPT這樣的大型AI模型的興起，對電力資源的需求大幅增加。
ChatGPT每天需要處理超過2億次請求，其電量消耗高達每天50萬千瓦時。這一數(shù)字是美國一個家庭平均每天用電量（約29千瓦時）的1.7萬多倍。據(jù)此推算，ChatGPT一年的電費高達2億元人民幣。
據(jù)芯片巨頭Arm公司CEO哈斯預測，到2030年，AI數(shù)據(jù)中心將消耗美國20%至25%的電力需求，相比今天的4%大幅增加。
根據(jù)國際能源署的預測，到2026年，全球數(shù)據(jù)中心的總耗電量將從2022年的大約460太瓦時增加到至少1000太瓦時。在美國，數(shù)據(jù)中心已成為電力消耗的重要來源，其耗電量占全國總電量的比例預計將從2022年的4%左右上升到2026年的6%。
為了應對AI及數(shù)據(jù)中心日益增長的電力需求，美國電力公司和發(fā)電廠也在加大發(fā)電能力。
2024年上半年，美國新增了約20.2吉瓦的公共事業(yè)級發(fā)電能力，創(chuàng)下了自2003年以來同期最高紀錄。預計到2024年底，新增發(fā)電量將達到42.6吉瓦，幾乎是當前水平的一倍。
高盛預計，到2030年末，AI將推動數(shù)據(jù)中心電力需求增長160%。為了支持AI數(shù)據(jù)中心，美國電力類公用事業(yè)公司需要在新一代發(fā)電產(chǎn)能上投資約500億美元。
AI技術(shù)的快速發(fā)展導致對電力資源的需求大幅增加，這對電力供應和能源結(jié)構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn)。
為了應對這一挑戰(zhàn)，美國電力公司和發(fā)電廠正在加大發(fā)電能力，不少大型科技公司也正在加快能源轉(zhuǎn)型的步伐。
聚焦地熱能
近年來，清潔能源發(fā)電量在全球范圍內(nèi)持續(xù)增長，特別是在太陽能和風能領域。據(jù)美國能源信息署（EIA）和其他權(quán)威機構(gòu)的預測，未來幾年清潔能源發(fā)電量將保持快速增長。
近年來，美國太陽能發(fā)電裝機容量顯著增加。其中，2023年美國新增35.3GW的光伏裝機，與2022年的23GW相比增長了52%。
據(jù)預測，2024年美國太陽能發(fā)電量將增長75%，從2023年的1630億千瓦時增長到2025年的2860億千瓦時。
2024年上半年，美國新增發(fā)電量的60%來自太陽能，顯示出太陽能發(fā)電在清潔能源中的主導地位。
風能也是美國重要的清潔能源之一。盡管沒有太陽能那么快速增長，但風能發(fā)電量仍保持穩(wěn)定增長。預計到2024年底，美國風電裝機容量將達到156吉瓦。
風力發(fā)電量預計將從2023年的4300億千瓦時增長到2025年的4760億千瓦時，增長11%。
而這一次，大型科技公司對可再生能源發(fā)電的目光，逐漸向地熱能聚焦。
地熱能作為一種綠色低碳可再生能源，具有儲量大、能源利用效率高、運行成本低和節(jié)能減排等優(yōu)點。
相較于太陽能和風能等間歇式能源，地熱能具有全天候穩(wěn)定供電的特點。這有助于解決數(shù)據(jù)中心等大規(guī)模用電設施面臨的電力需求波動問題，確保電力供應的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。
據(jù)預測，到2050年，地熱能有望為美國提供高達120吉瓦的可靠、靈活的發(fā)電能力，并滿足美國預計電力需求的16%以上。在全球范圍內(nèi)，地熱發(fā)電全生命周期的二氧化碳排放潛值較低，具有顯著的環(huán)保優(yōu)勢。
研究機構(gòu)估計，谷歌在AI方面每天消耗62.4吉瓦時，每年消耗22.8太瓦時的能源。
2022年，全球數(shù)據(jù)中心消耗約460太瓦時的電量，相當于全球總需求的2%。隨著生成式AI的飛速發(fā)展，到2026年，這一數(shù)字可能膨脹至620至1050太瓦時。
這一數(shù)字不得不促使谷歌加快并擴大其清潔能源布局。
2021年，谷歌與總部位于休斯敦的清潔能源初創(chuàng)公司Fervo Energy開始合作開發(fā)下一代地熱能源。這一合作旨在通過創(chuàng)新技術(shù)提高地熱能的利用率，為谷歌的數(shù)據(jù)中心提供穩(wěn)定、可靠的清潔能源。
Fervo Energy利用獨特的水平鉆探技術(shù)和地下光纜傳感器，精準定位地熱能開發(fā)的合適位置，并將冷水泵入地下深處，產(chǎn)生的蒸汽帶動渦輪機旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電力。這種技術(shù)顯著提高了地熱能的開采效率。
根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù)，內(nèi)華達州是美國地熱能使用比例最高的州，地熱能占其總電力生產(chǎn)的約10%。
現(xiàn)如今，谷歌在內(nèi)華達州Winnemucca附近的地熱發(fā)電站已投入商業(yè)運營，其三口油井可向電網(wǎng)輸送約3.5兆瓦的電力。
目前，谷歌在內(nèi)華達州的數(shù)據(jù)中心也取得了突破性進展，開始使用100%地熱能供電。
谷歌能源與氣候高級總監(jiān)Michael Terrell發(fā)文稱，這一項目的成功實施再次向2030年全面使用無碳能源的運營目標邁進。
近期，谷歌還與巴菲特旗下伯克希爾哈撒韋的子公司NV Energy建立了清潔能源合作關(guān)系。
據(jù)了解，Fervo Energy將開發(fā)一座全新的地熱發(fā)電廠，為NV Energy公司提供高達115兆瓦的電力供應規(guī)模，隨后再由NV Energy公司將電力資源銷售給谷歌。這一舉措旨在滿足谷歌數(shù)據(jù)中心不斷增長的電力需求，并推動可再生能源在AI領域的應用。
此外，谷歌還計劃在猶他州南部的Cape Station設施進行進一步開發(fā)，預計全天候產(chǎn)生約400兆瓦的能量。
這些項目將采用先進的鉆井技術(shù)和地熱發(fā)電技術(shù)，提高地熱能的開采效率和利用率，為谷歌的數(shù)據(jù)中心和辦公園區(qū)提供更加清潔、高效的能源支持。
谷歌表示正在考慮在全球其他數(shù)據(jù)中心使用地熱能源，作為無碳技術(shù)的組合。他們希望地熱發(fā)電技術(shù)能夠成為一個契機，推動全球范圍內(nèi)的清潔能源轉(zhuǎn)型。
瞄準地熱能的不僅僅有谷歌，Meta也是其中一員。
8月29日，Meta宣布與初創(chuàng)公司Sage Geosystems建立合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)新一代地熱發(fā)電廠。如果項目順利推進，這些發(fā)電廠將為Meta在美國的新數(shù)據(jù)中心提供無碳污染的能源。
Sage將運用其自主研發(fā)的壓壓地熱系統(tǒng)（Geopressured Geothermal System, GGS），該技術(shù)通過熱干巖的方式，形成閉環(huán)水系統(tǒng)，將水注入地下熱巖中，再將加熱后的水抽取回地表，從而高效利用地熱能。GGS技術(shù)利用現(xiàn)有的油田技術(shù)，能夠在更廣泛的地區(qū)提供地熱電力，極大地提升了地熱能的可用性。
此次合作Sage Geosystems將為Meta的數(shù)據(jù)中心提供高達150兆瓦（MW）的地熱基荷電力。這一規(guī)模的電力供應將顯著緩解Meta在能源需求方面的壓力，并為其數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行提供有力保障。
該項目首個階段計劃于2027年上線運營，雙方計劃在2027后的36至48個月內(nèi)將發(fā)電能力擴大到150兆瓦，以支持Meta越來越多的數(shù)據(jù)中心。這一項目的實施將顯著增加美國地熱能的使用，并推動清潔能源在數(shù)據(jù)中心領域的應用。
據(jù)統(tǒng)計，Meta在可再生能源項目上的投資已超過12000兆瓦，成為全球最大的可再生能源企業(yè)買家之一。Meta還承諾在2030年前實現(xiàn)整個價值鏈的碳中和，這一雄心勃勃的目標將推動其繼續(xù)加大在可再生能源領域的投入和創(chuàng)新。