探究ChatGPT的能源消耗：AI的极限是否在电力？

每经记者：朱成祥 每经编辑：魏官红

“AI的尽头是光伏和储能！我们不能只想着算力，如果只考虑计算机，我们需要烧掉14个地球的能源。”英伟达创始人黄仁勋在近期的演讲中表示。

“ChatGPT之父”山姆·奥特曼也对外表示，未来AI技术发展，取决于能源的后勤保障，需要更多的光伏和储能支持AI算力。

而据媒体援引报道，ChatGPT每天可能要消耗超过50万千瓦时（度）的电力，以响应用户的约2亿个请求，相当于美国家庭每天用电量的1.7万多倍。荷兰科学家Alex de Vries在论文中表示，如果谷歌将生成式人工智能技术应用于所有搜索，其每年将消耗约290亿千瓦时电量。

储能产业链闻风而动

或受上述相关消息影响，3月11日，锂电产业链全线上涨。当日，储能电芯龙头宁德时代（300750.SZ，股价180.85元，市值7955.67亿元）上涨14.46%。另一储能系统、光伏逆变器龙头阳光电源（300274.SZ，股价109.17元，市值1621.34亿元）同样涨幅明显，上涨9.83%。

此外，碳酸锂、电解液代表厂商股价也纷纷上扬。碳酸锂龙头天齐锂业（002466.SZ，股价53.75元，市值882.16亿元）上涨7.29%；电解液龙头多氟多（002407.SZ，股价14.16元，市值169亿元）上涨10.02%；正极材料龙头容百科技（688005.SH，股价32.42元，市值156.99亿元）上涨12.18%；负极材料龙头杉杉股份（600884.SH，股价11.97元，市值270.31亿元）上涨6.40%。

真锂研究创始人、总裁墨柯3月11日对《每日经济新闻》记者表示：“生成式AI的发展，会大幅增加对数据中心算力的需求，进而使得耗电量大幅攀升。发电量如果大幅增长，肯定不会来自煤炭等传统化石能源，大概率是要增加风光电力等新能源，因此，利好储能的进一步发展。”

根据银河证券研报，随着大力发展数据中心产业，数据中心能耗在国民经济中的占比也在不断提高。研究表明，预计2025年，数据中心能耗总量将达到3952亿度，占全社会用电总量的4.05%，比例逐年攀升。

整体来看，由服务器、存储和网络通信设备等所构成的IT设备系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的45%。而从能源成本端考虑，储能技术通过“削峰填谷”，成为降低数据中心电力成本的重要方式。

江苏省储能行业协会会长朱俊鹏对《每日经济新闻》记者表示：“（AI需求）理论会增加储能的需求，但也要看具体情况。整体上，这样表述（即生成式AI的发展增加对数据中心算力的需求，为了降低电力成本导致数据中心增加储能需求）没有问题。”

朱俊鹏认为，“东数西算”正是考虑到西部电力富裕且价格较低。在西部，（数据中心）对储能的需求一样会增加，不过相对于东部经济发达区域，（西部）使用储能的经济性低一些。

AI真实的电力需求

根据国家能源局网站，2023年9月单月全社会用电量为7811亿千瓦时（度），照此计算，单日用电量约为260.37亿度。

华经产业研究院数据显示，有色金属行业在采选环节与冶炼环节都需要大量的能源进行支持，如生产一吨电解铝需要消耗电力近1.35万千瓦时，全国生产电解铝的用电能耗约占全国社会用电量总量的7%左右。

国内2022年原铝（电解铝）产量为4021.4万吨，一天产量约11.02万吨。也就是说，国内电解铝行业日耗电达到约14.87亿度。如此看来，ChatGPT可能的日耗电量50万度，约为电解铝行业日耗电量的万分之三。

对于耗电量是否会成为未来生成式AI发展的制约，西安交大数字经济研究院数字服务中心首席科学家、微品致远CDO李家贵对《每日经济新闻》记者表示：“目前看还不是，但未来肯定是。假如按500瓦一台AI PC计算，每天耗电12度。假如20亿人同时用，就是每天240亿度。”

根据行业媒体测评，目前消费级顶级显卡英伟达4090的TDP（热设计功耗）为450瓦。若满载运行，英伟达4090的功耗将超过450瓦。

“从长远来看，推理（相比训练）应该是更费电。”李家贵表示。此前，有相关专家表示未来训练与推理的比例或将是1∶10甚至1∶20，对此，李家贵称：“这个具体值不好说，趋势肯定是推理比例很高。”

值得一提的是，新能源车和大模型都需要大量电力，甚至有二者“二选一”的传闻。对此，李家贵认为：“（相比未来的大模型），新能源车的耗电更少。”

公安部2024年1月11日发布最新统计，截至2023年底，我国新能源汽车保有量达2041万辆，全年新注册登记743万辆。

另据公开数据，我国电动汽车在标准工况下的百公里平均耗电量大概为14.8度。以单车一年1万公里（混动只考虑用电部分）计算，新能源车每年单车耗电量约1500度，2041万辆合计耗电306.15亿度，平均每天耗电约8387.67万度。

不过，目前AI PC还没有大规模上市。根据集邦咨询，微软计划在Windows12为AI PC设置最低门槛，需要至少40TOPS算力和16GB内存。

根据中金公司研究部，Canalys数据显示，2023年第四季度全球PC（不含平板）出货量同比增长3%至6530万台，结束了连续七个季度的同比下滑。同时，Canalys预测2024年全球PC出货量有望同比增长8%至2.67亿台，主要是Windows12的推出、众多AI PC上市或推动PC换机周期到来。考虑到AI在提高生产力、促进应用落地创新的潜在能力，IDC预测，AI PC有望在2027年渗透率达到85%。

每日经济新闻