ChatGPT一天耗电量够一美国家庭用40多年！AI太费电 上海出手了

算力、算法和数据是AI训练的三要素，但不少人会忽视能源在AI训练中的关键位置。AI是名副其实的耗电大户，ChatGPT每天的耗电量足够一户美国家庭用上40多年，甚至有观点称，AI的尽头是算力，算力的尽头是能源。

在“双碳”目标的背景下，我国AI产业如何减排降能？凭借着AI产业和未来能源的技术优势，上海各方正在探索一种“算能融合”模式，AI“节流”提高能源利用率，电力“开源”保障AI算力的能源需求。

双向奔赴

今年4月，国际能源署发布《能源与人工智能》报告，披露了一组惊人数据：作为AI运行的关键设备，数据中心的电力消耗正快速增长，去年全球数据中心用电量达415太瓦时（1太瓦时等于10亿千瓦时），占全球总用电量1.5%。更夸张的是，全球数据中心用电量预计在2030年仍要翻番，达到945太瓦时。

数据中心能耗也从侧面反映出AI产业的发展势头，美国数据中心用电量占全球45%，其次是中国和欧洲。中国是全球最大的AI市场之一，能耗自然不容小觑。特别是大模型预训练强度的不断升级，AI算力的不断爬坡，也导致电力需求陡然提升。

“DeepSeek的成功，将助推我国AI产业生态更加繁荣，也会对算力产业更大的需求。”中国核工业集团原副总工程师田佳树预计，2030年中国数据中心的耗电量将达到400太瓦时，这一数值是2020年的两倍。《数据中心综合能耗及其灵活性预测报告》指出，到2030年，我国数据中心用电量将占到全社会总用电量的4.8%。行业统计数据还显示，数据中心运营成本中，电力支出超过一半，远超过租金、折旧、人力等支出。

记者在采访时发现，“算能融合”“算电协同”成了AI行业破局的关键词。行业专家普遍认为，AI产业与能源的结合是一场“双向奔赴”，AI技术能优化能源配置，即“以算促能”，而能源突破还能弥补AI算力的短板，即“以能补算”。

以算促能

利用AI技术优化电网韧性，全球已有成功案例，比如英国电网引入谷歌DeepMind的风能预测系统后，调度效率提升20%，运营成本和电网安全也得到可靠保障。类似于“以算促能”的实践，上海也在同步摸索中。

记者从国网上海电力获悉，AI技术运用在电力调度领域，正处于事故演练阶段。今年4月，国网上海电力借助光明电力大模型推出“AI大脑”2.0系统，不仅能够自动追踪电网数据异常，拆解业务逻辑并生成诊断建议，工单处理周期缩短55%，数据合规率提升40%。

AI智能巡检机器人在500千伏三林变电站自主开展GIS设备巡视。

在上海电网春季检修期间，浦东供电公司调度员魏英杰运用“AI大脑”的主配融合负荷转供智能体，仅用时3分钟便高效完成35千伏变电站全站失电故障处置模拟，使电网调度故障感知能力提升至分钟级，负荷转供方案编制时间缩短至30秒以内，且方案准确率达到100%。

AI提升电网稳定性的同时，也进一步优化了AI自身发展所需的能耗，电力需求与AI产业形成了正向循环。

“集成电路、数据中心等AI产业对电能质量要求很高。”浦东供电公司临港能源服务中心运营专职罗潇告诉记者，毫秒级的电压波动对常规的生产线几乎没有影响，但是AI相关设备对电压波动异常敏感，即便是几毫秒的波动超标，都可能对设备造成数十万乃至百万元的损失。另外，临港新片区汇聚了大量的AI产业集群，且光伏发电及海上风电等绿色电力占比很高，多源头的新能源并入电网，对区域电能质量管理带来极大的挑战。

对此，上海AI企业达卯智能自主研发的能源大模型，通过“算电协同”解决方案，将无序的算力波动转化为有序的算力调度任务，在保证电网稳定运行的同时，还能降低数据中心能耗。数据显示，通过达卯智能的优化，商汤临港智算中心的能源利用效率指标从1.74降至1.3以下。

以能补算

随着AI算力指数级增长，仅靠“节流”将无法满足未来需求，电力“开源”成了市场的新焦点。巧合的是，上海布局五大未来产业中“未来能源”集群时，明确推动先进核能、新型储能等技术研发突破及产业化。这与全球AI产业正在探索的长时储能和可控核聚变等能源方案不谋而合。

在上海纬景储能科技有限公司联合创始人、董事长葛群看来，长时储能可将供给不稳定的太阳能、风能等新能源，按照调度需求稳定供给电力，尤其是绿色电力。特别是在上海的数据中心等AI产业用电密集区域，长时储能技术有望成能源保障的新基建，预计市场规模在2030年将突破万亿元。

如果将眼光放远一点，核聚变或许也是AI能源突破的可靠路径。

核聚变反应指的是，两个较轻的原子核在高温、高密度条件下结合成一个较重的原子核，并释放出巨大的能量。“太阳之所以发光放热，正是源于其内部不断进行的核聚变反应。一旦实现聚变发电，一杯海水就能提供相当于300升汽油的能量。”中国工程院院士李建刚表示，核聚变发电有燃料无限、零碳排放、固有安全性三大优势。聚变反应燃料的氘取自于海水，反应产物仅为氦气和中子，并且没有堆芯熔毁风险，可以随时终止反应。因此，聚变发电能够很好地实现能源调峰，并保障能源安全，“预计大家最迟会在2030年看到‘核聚变点亮的第一盏灯’。”

能量奇点的洪荒70全高温超导托卡马克实验装置。

今年2月，上海核聚变能源商业公司“能量奇点”自主研制的经天磁体成功励磁至21.7特斯拉，创下大尺寸高温超导D形磁体最高磁场纪录，这也意味着上海距离“人造太阳”更近一步。紧接着，上海未来产业基金宣布拟战略投资中国聚变能源有限公司，标志着上海在未来能源领域的又一重大战略布局。