智與能的時(shí)代

，我分享過(guò)我們的《AI改變能源》報(bào)告。AI作為主體，能源是被改變的對(duì)象。當(dāng)時(shí)還沒(méi)有推理模型，智能體也沒(méi)有興起，DeepSeek更沒(méi)有如此受到關(guān)注。

所以，我自然會(huì)從這一角度出發(fā)思考：這些去年還不存在的技術(shù)和應(yīng)用，既然已經(jīng)對(duì)算力與AI造成如此巨大的變化，那么它們又會(huì)對(duì)整個(gè)能源電力系統(tǒng)帶來(lái)什么樣的變化。我們面臨場(chǎng)技術(shù)革命，不僅僅是智能的革命，而是智與能的革命；我們正在進(jìn)入的這個(gè)時(shí)代，不僅僅是智能時(shí)代，而是智與能的時(shí)代。

觸發(fā)我深入思考這一問(wèn)題的另一個(gè)契機(jī)，是國(guó)務(wù)院發(fā)布的“人工智能+”行動(dòng)意見(jiàn)。它與美國(guó)“AI行動(dòng)計(jì)劃”相比，一個(gè)顯著的不同點(diǎn)在于，明確設(shè)定了時(shí)間節(jié)點(diǎn)，到2027年，中國(guó)的智能終端和智能體普及率要達(dá)到70%。距離今天僅僅只有兩年時(shí)間。

目前，很多人對(duì)于“智能體”的概念，還有待于更多了解和普及的階段，但是，到2027年，我們就要實(shí)現(xiàn)70%的普及率；到2030年，這一比例要提升到90%；而到2035年中國(guó)的智能體經(jīng)濟(jì)體系基本建成。

繼國(guó)務(wù)院提出“AI+”行動(dòng)之后，國(guó)家發(fā)改委、能源局等部門(mén)也密集出臺(tái)了一系列政策措施，突出強(qiáng)調(diào)了算電協(xié)同。由此我們可以看到，無(wú)論是能源的發(fā)展、電力的發(fā)展，還是算力的發(fā)展，它們與減碳之間的關(guān)系，正因近期AI技術(shù)的突破和國(guó)家政策的推動(dòng)而結(jié)合得更加密切。

馬斯克經(jīng)常談?wù)揂I與電力， 不時(shí)提出一些頗具震撼性的觀(guān)點(diǎn)。我記得他曾形象地提到，AI與電力之間其實(shí)存在兩個(gè)“Transformer”的問(wèn)題。第一個(gè)Transformer，是注意力機(jī)制所代表的生成式AI計(jì)算架構(gòu)；第二個(gè)Transformer，則是電力系統(tǒng)中的“變壓器”。

最近，他又發(fā)表了一段頗為驚人的言論。在推特上，馬斯克與人討論數(shù)據(jù)中心的算力規(guī)模。有人認(rèn)為未來(lái)的數(shù)據(jù)中心將達(dá)到吉瓦（GW）級(jí)別，而馬斯克立即反駁說(shuō)：吉瓦級(jí)根本不算什么，未來(lái)應(yīng)該從太瓦（TW）級(jí)開(kāi)始計(jì)算。

那么，1太瓦意味著什么？它與美國(guó)全年的電力裝機(jī)容量處同一量級(jí)，而且超過(guò)了美國(guó)的電力負(fù)載的峰值。

馬斯克還引入了非常科幻的“卡爾達(dá)舍夫等級(jí)”的概念：人類(lèi)文明目前僅處于地球文明所需能量的0.7水平，而若要邁向星際文明，單靠地球能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而人工智能，則被他視作通向星際文明的基礎(chǔ)性技術(shù)。

馬斯克的這些表述充滿(mǎn)科幻色彩，視角有些遙遠(yuǎn)。但我認(rèn)為，在AI與能源關(guān)系的理解上，他是最深刻的那個(gè)人。他不僅在推動(dòng)電動(dòng)車(chē)與儲(chǔ)能，塑造未來(lái)的能源電力體系，同時(shí)還在建設(shè)全球領(lǐng)先的算力集群。例如，他在孟菲斯打造的數(shù)據(jù)中心，算力規(guī)模已推進(jìn)到20萬(wàn)張GPU卡，如今正在建設(shè)二期擴(kuò)容。從產(chǎn)業(yè)到技術(shù)，他都站在最前沿。即使他的言論顯得超前，但至少為我們提供了一種思考方向。

今年出現(xiàn)了一個(gè)非常明顯的現(xiàn)象：token的消耗量呈現(xiàn)出數(shù)十倍，甚至在某些場(chǎng)景下超過(guò)百倍爆發(fā)式增長(zhǎng)。

中國(guó)公布過(guò)全國(guó)token的消耗量，阿里、字節(jié)、微軟和谷歌也公布企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)。谷歌月度處理的token數(shù)量，從5月的480億激增到6月的980萬(wàn)億，僅僅一個(gè)月就翻倍了。

這些數(shù)據(jù)的公布目前還不系統(tǒng)，口徑也有不一致的地方，但總體上來(lái)說(shuō)，過(guò)去我們主要是以對(duì)話(huà)、指令式交互為主，如果將這種AI功能的token消耗量視為1，那么，使用單一智能體時(shí)，token消耗量大約是其4倍；使用多個(gè)智能體時(shí)，消耗則會(huì)放大到15倍以上。

回顧去年此時(shí)，當(dāng)我們討論“AI改變能源”時(shí)，還沒(méi)有推理模型、智能體也沒(méi)有這么熱。但到了今年，情況已發(fā)生了巨大的變化。智能體領(lǐng)域似乎正在呈現(xiàn)出類(lèi)似“摩爾定律”的規(guī)律：每隔七個(gè)月，智能體能夠完成的任務(wù)復(fù)雜度就會(huì)翻一倍。而這種“復(fù)雜度”是通過(guò)人類(lèi)完成相同的任務(wù)所需的時(shí)間來(lái)衡量的。

市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了能夠連續(xù)工作七個(gè)小時(shí)的智能體。一是OpenAI在Codex編碼程序上的實(shí)驗(yàn)，二是Claude4在自主生成復(fù)雜長(zhǎng)時(shí)序代碼任務(wù)中的表現(xiàn)。連續(xù)工作七個(gè)小時(shí)，意味著需要消耗大量的token。（最近Claude4.5發(fā)布，可完成編碼工作時(shí)長(zhǎng)達(dá)到30小時(shí)。——編者）

由于這種轉(zhuǎn)變，AI 的負(fù)載正在發(fā)生深刻變化。這并非我的個(gè)人觀(guān)點(diǎn)，而是來(lái)自O(shè)penAI負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)施的總監(jiān)的觀(guān)察。他指出，AI已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用，而是逐步演變?yōu)橐环N持久存在、可能永遠(yuǎn)在線(xiàn)的系統(tǒng)。與此同時(shí)，智能體還具備互聯(lián)性，形成群體化的生態(tài)。AI的運(yùn)行負(fù)載發(fā)生了質(zhì)的變化。所謂的“Agentic AI”，必然會(huì)對(duì)計(jì)算資源與基礎(chǔ)設(shè)施提出更為深刻和系統(tǒng)性的挑戰(zhàn)。

能量密度的提升，是從單芯片到SoC再到整個(gè)系統(tǒng)的演進(jìn)。這次阿里云提出了“十年十倍”的能耗目標(biāo)，這說(shuō)明面AI負(fù)載的增長(zhǎng)給數(shù)據(jù)中心能耗帶來(lái)的壓力要用數(shù)量級(jí)衡量的。單個(gè)機(jī)架的功率需求將超過(guò) 100千瓦；超節(jié)點(diǎn)的功率起點(diǎn)在1兆瓦；未來(lái)數(shù)據(jù)中心的功率則是吉瓦級(jí)的；華為最近發(fā)布的超節(jié)點(diǎn)集群達(dá)到百萬(wàn)張卡級(jí)別。

根據(jù)一些預(yù)測(cè)，如果按照當(dāng)前大模型訓(xùn)練集群的發(fā)展軌跡推演，到2030年時(shí)，數(shù)據(jù)中心的功率需求將邁向10吉瓦（GW）級(jí)。如果這樣的集群持續(xù)運(yùn)行，它一年所消耗的電力規(guī)模大致相當(dāng)于千萬(wàn)級(jí)人口大城市的用電量。

（來(lái)源：DeepMind+Epoch AI）

因此，當(dāng)我們討論“AI改變能源”時(shí)，不只停留在“建一個(gè)數(shù)據(jù)中心，把服務(wù)器和機(jī)柜放進(jìn)去，把線(xiàn)路接好，冷卻和散熱做好，裝好備用電源就行”的層面。實(shí)際上，它對(duì)數(shù)據(jù)中心和電力系統(tǒng)帶來(lái)的變化是極為深刻的。未來(lái)數(shù)據(jù)中心的電力體系，正在出現(xiàn)全新的演進(jìn)。如國(guó)內(nèi)外算力巨頭都在提出400伏到800付的高壓直流，這些技術(shù)選擇都在深刻重塑整個(gè)配電架構(gòu)。

這已不僅僅是“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的優(yōu)化，也不僅僅是“東數(shù)西算”式的直連，而是整個(gè)架構(gòu)的變革。

談完技術(shù)，我想進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，這一切對(duì)整個(gè)AI行業(yè)發(fā)展的重要性。“算力與電力”的背后還有經(jīng)濟(jì)關(guān)系，即瓦特（電力）與比特（計(jì)算）和token（智能產(chǎn)出）之間的價(jià)差。

必須把電力轉(zhuǎn)為更高價(jià)值的智能，AI經(jīng)濟(jì)才能成立。如果沒(méi)有持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)、沒(méi)有電力成本的下降，同時(shí)兼顧綠色低碳問(wèn)題，那么所謂的AI經(jīng)濟(jì)就難以成立。因此，我們?cè)诶斫釧I的基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，不能只把它看作技術(shù)問(wèn)題，而必須置于整個(gè)AI經(jīng)濟(jì)體系的框架之下。

當(dāng)然，并不是說(shuō)，產(chǎn)生那么多token，問(wèn)題就解決了。在token之上，還存在一個(gè)更關(guān)鍵的價(jià)差，即有價(jià)值的AI應(yīng)用與token之間的價(jià)差。只有這一層層的價(jià)值鏈條逐步建立起來(lái)，AI經(jīng)濟(jì)才可能真正成型。

我們還必須談到社會(huì)與環(huán)境層面的問(wèn)題。即安全、經(jīng)濟(jì)與綠色，所謂的“不可能三角”。在這一點(diǎn)上，美國(guó)目前的問(wèn)題尤為突出。電力供給本身就不足；在國(guó)家政策層面，至少在未來(lái)幾年，已經(jīng)基本放棄了碳中和的目標(biāo)；電力成本也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

關(guān)于推理（inference）的環(huán)境成本，有項(xiàng)研究設(shè)定了典型的任務(wù)基準(zhǔn)，即輸入為10K、輸出為1.5K，并按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量能耗、用水量與碳排放。結(jié)論是，模型越先進(jìn)，單次執(zhí)行同一推理任務(wù)時(shí)所消耗的電力、用水和碳排放也越多。

剛才提到，美國(guó)原本是AI算力問(wèn)題，如今逐漸演變電力和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而且是民生的問(wèn)題，居民的用電價(jià)格開(kāi)始上漲。在美國(guó)，已有六個(gè)州的數(shù)據(jù)中心的耗電量占到當(dāng)?shù)乜傆秒娏康?0%以上；在弗吉尼亞州，這一比例甚至超過(guò)了25%。這導(dǎo)致了AI與居民及其他產(chǎn)業(yè)“搶電”，直接推高了電價(jià)。有人開(kāi)始用“AI導(dǎo)致的電力危機(jī)”來(lái)形容美國(guó)當(dāng)前的局面。

接下來(lái)，讓我們來(lái)對(duì)比一下中美的情況。根據(jù)國(guó)際能源署在去年底發(fā)布的報(bào)告，從裝機(jī)量來(lái)看，美國(guó)的數(shù)據(jù)中心裝機(jī)規(guī)模，及其在整個(gè)電力系統(tǒng)中的占比，都顯著高于中國(guó)；中國(guó)大約只有美國(guó)的一半左右。從用電量來(lái)看，美國(guó)數(shù)據(jù)中心也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)中國(guó)，差不多是中國(guó)的兩倍；如果進(jìn)一步衡量數(shù)據(jù)中心用電量在各自總用電量中的占比，美國(guó)的比例更是中國(guó)的四倍。

從負(fù)荷結(jié)構(gòu)來(lái)看，數(shù)據(jù)中心對(duì)電力系統(tǒng)的影響在美國(guó)占比更高，而在中國(guó)，數(shù)據(jù)中心的用電占比并不是最大的因素。相較之下，建筑用電、工業(yè)用電，甚至電動(dòng)車(chē)的耗電量，都超過(guò)和相當(dāng)于與數(shù)據(jù)中心。美國(guó)的數(shù)據(jù)中心用電是未來(lái)最大的增量因素，在中國(guó)也是至少是未來(lái)最大的增量因素之一。

（來(lái)源：IEA）

中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)給出的估算顯示，到2030年，中國(guó)的數(shù)據(jù)中心用電量將超過(guò)1萬(wàn)億度電，相當(dāng)于比2024年增長(zhǎng)了8到9倍。按照這一預(yù)測(cè)，阿里提出的十年十倍的能耗，我覺(jué)得是不夸張的，甚至可能仍然偏于保守。

AI基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)入高潮，還對(duì)控制碳排放帶來(lái)很大的壓力。中國(guó)這些年綠電裝機(jī)量有增長(zhǎng)迅猛，但必須正視一個(gè)現(xiàn)實(shí)，中國(guó)與美國(guó)目前依然都是以化石能源為主導(dǎo)的單極能源體系。非化石能源在中國(guó)的總量中占20左右%；煤電用量遠(yuǎn)高于裝機(jī)規(guī)模所占的比例，接近60%。

這意味著，中國(guó)依然是一個(gè)嚴(yán)重依賴(lài)煤電的國(guó)家。未來(lái)的數(shù)據(jù)中心能耗壓力、碳減排挑戰(zhàn)，幾乎都要在這一結(jié)構(gòu)性背景下展開(kāi)。值得注意的是，中國(guó)的電氣化程度在全球主要經(jīng)濟(jì)體中已位居前列，僅低于日本，遠(yuǎn)高于歐美。煤電是背后最大的推動(dòng)力量，但這一狀況由于中國(guó)風(fēng)電光伏巨大的產(chǎn)能正在發(fā)生變化。

相比之下，美國(guó)主要的化石能源主要是石油和天然氣。主要依賴(lài)燃?xì)獍l(fā)電，短期內(nèi)解決數(shù)據(jù)中心用電之急，更是依賴(lài)燃?xì)廨啓C(jī)。

中國(guó)的單芯片差距，也是功耗的差距。中國(guó)自主GPU芯片的水平相當(dāng)于A100-H100之間，還要對(duì)比節(jié)點(diǎn)、集群的能效。綜合算力、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)方面，最終在AI數(shù)據(jù)中心，中國(guó)通過(guò)電力來(lái)彌補(bǔ)算力的不足，差不多要填補(bǔ)1:3到1：2的差距。

能源的問(wèn)題，遠(yuǎn)不只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)中心的電力供應(yīng)問(wèn)題，需要芯片設(shè)計(jì)層面、從更底層的芯片架構(gòu)開(kāi)始考慮它的功耗、散熱與冷卻問(wèn)題。黃仁勛近期推動(dòng)的一個(gè)重要方向，就是把傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)中心升級(jí)為真正的AI工廠(chǎng)。從設(shè)計(jì)之初，直接把施耐德等電氣巨頭拉進(jìn)來(lái)，聯(lián)合30多家公司形成生態(tài)聯(lián)盟。這意味著數(shù)據(jù)中心業(yè)態(tài)本身將發(fā)生變化。

(來(lái)源：英偉達(dá))

在面對(duì)AI帶來(lái)的能源需求激增時(shí)，實(shí)際上面臨兩條路徑選擇：一是繼續(xù)大幅增加裝機(jī)量，二是提升電網(wǎng)的效率與靈活性。在美國(guó)，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)負(fù)荷的靈活調(diào)整，能夠“騰出”的系統(tǒng)余量，最高達(dá)100GW，這些在理論上足以解決今后幾年數(shù)據(jù)中心的電力需求。推理成為了新的負(fù)荷，數(shù)據(jù)中心成為了電網(wǎng)靈活性的資產(chǎn)，通過(guò)需求響應(yīng)機(jī)制，有助于建立一個(gè)更加靈活的電網(wǎng)。

中美主要的大型科技企業(yè)，都已經(jīng)承諾了碳中和的時(shí)間表。它們長(zhǎng)期以來(lái)是綠色電力的主要采購(gòu)方，也是新型電力系統(tǒng)的創(chuàng)新推動(dòng)者。相比之后，短期內(nèi)中國(guó)的算力中心似乎面臨更高的綠色要求，中國(guó)算力樞紐新建數(shù)據(jù)中心，今年以后需要配備80%的清潔電力。

同樣地，放眼全球南方，部署AI最大的障礙也是電力。這將影響算力出海。全球南方國(guó)家的電力系統(tǒng)不穩(wěn)，在電力、ICT經(jīng)濟(jì)和數(shù)據(jù)中心容量方面發(fā)展更加滯后。中國(guó)的算力出海，中國(guó)的可再生能源和中國(guó)的數(shù)據(jù)中心應(yīng)該抱團(tuán)，算電一起來(lái)解決全球南方的數(shù)字鴻溝和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問(wèn)題。

目前，全球各國(guó)處于一個(gè)智與能革命的歷史關(guān)頭。可再生能源成本優(yōu)勢(shì)正在確立，需要一場(chǎng)整個(gè)能源體系的轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)中心可以引領(lǐng)這場(chǎng)變革。可再生能源和數(shù)據(jù)中心，都是能源體系最新的參與者。要用新能源、新型電力系統(tǒng)，來(lái)解決數(shù)據(jù)中心這一最新的最大負(fù)荷問(wèn)題。

讓我總結(jié)一下。中美兩國(guó)都處于算力與電力的深度協(xié)同的探索階段，但路徑有所不同。美國(guó)是“瘋狂追逐算力”倒逼能源體系，而中國(guó)是如何把算力納入新型電力系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心同時(shí)發(fā)揮主動(dòng)作用。

中國(guó)依靠政府的中長(zhǎng)期規(guī)劃、相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)算力協(xié)同，同時(shí)發(fā)揮企業(yè)活力；美國(guó)依靠自由市場(chǎng)機(jī)制、企業(yè)創(chuàng)新，也推動(dòng)政府在監(jiān)管方面放松，有更強(qiáng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)出以能源管理定義的數(shù)據(jù)中心。

從趨勢(shì)看，中國(guó)在AI總用電量上目前落后于美國(guó)，但在十五五期間會(huì)趕超；然而在算力總量上，美國(guó)到2030年仍可能保持領(lǐng)先，美國(guó)仍將設(shè)計(jì)出能效更高的芯片及系統(tǒng)。但是，中國(guó)將利用電力優(yōu)勢(shì)，建立東數(shù)西算、全國(guó)算力互聯(lián)網(wǎng)等機(jī)制，2030年以后會(huì)逐步在算電協(xié)同方面達(dá)到領(lǐng)先水平。

此外，中國(guó)可再生能源總量上遙遙領(lǐng)先于美國(guó)，但是煤電占比仍然很高。中國(guó)數(shù)據(jù)中心面臨更大的脫碳?jí)毫ΑＵ畷?huì)用更大壓力要求數(shù)據(jù)中心多用可再生能源，并探索更加靈活智能、動(dòng)態(tài)平衡的電力體系。

最后，讓我用英偉達(dá)的一句話(huà)來(lái)結(jié)束這個(gè)話(huà)題：“優(yōu)化流入設(shè)施的每一瓦能量，使其能夠直接轉(zhuǎn)化為智能的生成。”

這是一個(gè)智與能的時(shí)代。

（本文為未盡研究創(chuàng)辦人周健工在2025云棲大會(huì)“AI原生數(shù)據(jù)中心與綠色能源”分論壇上的主題演講。略有調(diào)整。）

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智與能的時(shí)代

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