需要鄰近電廠的數據中心歐盟對天然氣的需求為何增加?
當NVIDIA推出了新的晶片時,人們仿佛預見了一個全新的AI時代,但人們卻忘了這背後其實代表更多、更龐大的電力需求。每一個新的AI伺服器可以裝8個GPU,每個GPU需要700w;而NIVIDIA最新的Blackwell B200晶片耗電量甚至達1,200瓦。福布斯發出了一篇新的專題報道,認為現在AI的能源需求增長過於猛烈,目前可能只有天然氣來得及填補AI運算造成的能源缺口。
在2010年至2018年間,全球數據中心的能源使用量約占全球能源消耗的1%至2%。一次Google搜索需要消耗0.3瓦時的電力,而Chatgpt一次搜索則需要2.9瓦時──將近10倍的耗電量,光是一個Chatgpt就是如此,更何況未來可預期的全球設備AI算力需求將瘋狂增長。
為了追上AI未來的算力需求,我們還會繼續蓋出幾十座新的伺服器運算中心、而這些運算中心還需要幾十座新的發電廠供電。即便風力跟太陽能已經在逐步發展,但很明顯地電力增長的需求還難以被增長的風力與太陽能滿足。富國銀證券的分析師Michael Blum在一份新的報告中表示,到2030年,人工智慧將會需要每年700太瓦時的電力──這個電力需求超過了如今的德國總電力消耗、還需要美國的電力再增長16%才有辦法餵養AI耗電怪獸。
Blum在報告中說明:「可再生能源擴張的速度不足以滿足AI的用電需求,人們不得不建造新的天然氣發電廠,以期能夠彌補AI產生的電力缺口。」他們的團隊分析,假設天然氣能夠滿足40%的AI用電增長需求,那就代表在2030年時,每天都需要70億立方米的天然氣專供AI使用──甚至在某些高運算的時候需要160億立方米。根據國際能源局的估計,2022年全球天然氣消耗量約接近4兆左右,每日消耗量接近110億。等於到時候AI的天然氣需求增長可能達到如今消耗量的63.6%──甚至可能更高。
從1998到2022的年度天然氣消耗量。(Source:Statista)
美國的各地區應對稅制、法律、補助等原因,大型數據中心並不是均勻分布的,目前美國擁有最多座數據中心的地方是華盛頓特區旁北維吉尼亞州的「數據中心區」,該處目前持續在建設75座新的數據中心、這些數據中心需要1300百萬瓦時的新電力供應。其次還有鳳凰城、矽谷、芝加哥、達拉斯。在美國直接能把天然氣能源弄到「數據中心區」的天然氣渠道運營商是威廉絲,該公司擁有從墨西哥灣到東北部共一萬英里長的渠道系統,另外渠道有經過數據中心建社區的還有加拿大的安橋、金德摩根等公司。
由於環保主義的抬頭與興起,要在美國本土建設新的天然氣渠道越發困難,也因此這些公司在無法擁有新渠道的狀況下,不得不選擇降低資本支出,並將其用於股息。不過好消息是,美國參議員Joe Manchin在耗費多年的政治斡旋下,終於成功在西維吉尼亞州創建新的渠道,也無異於為該處創造了建設新的數據中心的可能性。
目前的天然氣價格是25年來的低點(2024年3月29日),相比於2022年的9.50美元狀況已經完全不同。在2022年俄烏戰爭後,歐洲各國不得不購買美國的液化天然氣,以取代俄羅斯的天然氣進口;不過在暖冬效應與可再生能源接入歐洲電網、看來歐洲對於天然氣的需求降低後,拜登才宣布暫停天然氣出口。
目前的天然氣價格走勢。(Source:Yahoo Finance)
有分析認為這會導致歐洲盟友跳腳,但事實上歐盟現階段,並沒有受到拜登的天然氣暫停出口禁令影響(且能源部長承諾這只是暫時的),美國一天會生產1,050億立方米的天然氣,按照接下來的狀況美國本土必然會有更多的天然氣發電需求。這也會導致天然氣價格將會持續上漲,以往因為供給過量而導致的天然氣低價將會「一升不復返」。美國預計在十年內將天然氣出口提升至每日240億立方米──這還只是目前已經批准的數量,不過在歐盟能源緩解的狀況下,應該也是歐盟的公司本身對AI的電力需求將大幅提升的緣故。
相比於傳統的煤礦火力發電,天然氣發電造成的二氧化碳排放更低。在美國,廣大的土地造成了美國發展可再生能源的困難──要把遠方的風力或太陽能電廠發電輸送到人口稠密的區域難度太高。而小型核電廠的運行還在早期模式,而核融合發電更是遙遠,根據法國原子能委員會的說法強調,即便核融合技術穩健發展,距離商業運作至少也要20到30年──微軟與OpenAI的Sam Altman都投資了不少金額到核融合創業公司Helion手上,代表他們也知道能源的需求提升已經迫在眉睫。
我們曾經擔憂過加密貨幣的電力需求可能引發能源危機,但相比於人工智慧可能會引發的能源匱乏問題,加密貨幣的電力需求很快就會成為歷史。而倒霉的俄羅斯,大概就沒辦法從這波天然氣需求中賺到錢,最後仍然是擁有大量天然氣礦藏的美國獲得最大利益。
(首圖來源:pixabay)