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AI是淨零轉型障礙？數據中心用電量大，綠能供不應求恐得靠化石燃料
撰文者：風傳媒 / 金牛幫幫忙 更新時間：2024-06-12
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圖片來源：達志影像
隨著ChatGPT等生成式AI興起，近年AI需求呈現爆炸性成長；數據中心提供AI不可或缺的運算能力，需求因此激增；但是數據中心耗電量極為龐大，電廠不得不擴大使用化石燃料滿足用電需求，當主要國家高喊綠能轉型，此舉無疑是大開倒車。
數據中心是AI運作的心臟，美國維吉尼亞州北部更是全球數據中心雲集的核心。根據《華爾街日報》數據，維吉尼亞州北部一帶有世界最大的數據中心聚落，全球大約70%網路流量透過該區數據中心和世界各地互相傳輸。
截至2023年年底，當地營運中的數據中心總面積高達473萬平方公尺，相當於8個五角大廈；用電量達4GW，足以供應80萬戶家庭用電。
數據中心通常聚集在網路基礎建設成熟，以及能源供應穩定之處。維吉尼亞州北部的發展可追溯至網際網路早期的「反覆運算」技術，當時AOL、Yahoo!和WorldCom等網路通訊巨頭在此設置長達數英里的光纖電纜，成為該地數據中心基礎設施的骨幹。
也因為數據中心有群聚特性，隨著AI應用發展起飛，更多業者被早期建設吸引前來建設資料中心，特別是最新一代的超大規模數據中心（hyperscale data center），其耗電量遠高於前幾代數據中心，所需電力幾乎等於整座西雅圖市。
綠能趕不上AI需求，恐得用化石燃料填補電力缺口
為了達陣各國大多設在2040年～2050年的淨零碳排目標，電力公司積極轉型綠能，但問題就在於AI。
隨著AI快速發展，網路業者大舉擴建數據中心，能源需求連帶激增，成為淨零轉型的障礙。當綠能本就供不應求時，為了滿足數據中心這些大客戶，電力公司有2種選擇，其一是延長燃煤電廠的發電時間，其二是新建燃氣電廠。
例如美國喬治亞州與北卡羅萊納州的電力公司，選擇增加使用化石燃料，並推遲燃煤電廠的退役時間；能源公司Duke Energy也告知監管機構，北卡羅萊納州和南卡羅萊納州將規畫新建3座燃氣發電廠，否則就要讓燃煤電廠繼續運轉，等同將造成更多汙染。
美國近年積極淘汰燃煤發電，轉而使用排碳量較低的燃氣發電，作為綠能轉型期間過渡選項。過去10年，美國每年約有發電量10GW的燃煤電廠退役，但根據S&P Global Commodity Insights數據，由於用電需求激增，到2030年，美國每年只會有6GW的燃煤電廠退役，意味著淨零轉型的進程將明顯落後。
另外，能源公司Dominion Energy估計，未來15年的用電高峰（peak load，電路系統的最大瞬時功率）每年至少將持續增加5%，代表需要更多機組因應用電需求；執行長Robert Blue表示，公司會持續建設更多再生能源設備，例如離岸風機和太陽能，但仍需要更多燃氣機組來供應市場需求，單靠再生能源，還有一大段路要走。
淨零轉型被科技巨頭拖累，在地居民也不滿
略顯矛盾的是，電力公司的調度策略竟引發科技巨頭批評。Google、微軟、亞馬遜等科技巨頭是數據中心的重度使用者，也承諾要在幾十年內實現淨零碳排，因此電力公司擴大採用化石燃料，必然不利於科技公司的淨零轉型。
微軟就批評電力公司Georgia Power提議的天然氣擴張計畫，認為該公司「低估再生能源滿足用電需求的能力」。
就連數據中心所在的當地居民，也不滿這些用電怪獸進駐。雖然數據中心能創造工作機會，並為地方政府帶來極為穩定的稅收，但因為數據中心需要大量電力，電網建設為當地帶來健康與環境風險，特別是燃煤與燃氣發電需求增加，對居民帶來更大健康風險。
以Chesterfield市為例，當地是非裔居民占多數的地區，當地有1座近80年歷史的化石燃料工廠，因此美國全國有色人種協進會（NAACP）Chesterfield分會主席Nicole Martin指控，當地人承擔了健康風險，發電廠生產的電力卻提供給外地人使用。
不過非營利機構電力研究所（Electric Power Research Institute）執行長Arshad Mansoor認為，綠能無法滿足數據中心的用電需求，因此只能啟動燃氣協同發電；如果不這麼做，就需要延役燃煤電廠與核電。
也就是說，為了因應AI發展，在綠能發展成熟之前，使用化石燃料恐是近期必須付出的代價。
本文獲「風傳媒」授權轉載，原文：AI是淨零轉型的障礙？綠能趕不上數據中心需求，電力公司又要靠化石燃料
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