AI(人工智能)狂潮席卷全球，“暴力”算力迎來儲能大考!

近期，特斯拉CEO馬斯克遠程出席博世互聯(lián)世界2024大會，在談及AI時表示，“人工智能的算力似乎每6個月就會增加10倍，一年多以前短缺的是芯片，明年你將會看到電力短缺，無法滿足所有芯片運行的需求。”

無獨有偶，AI芯片龍頭企業(yè)英偉達CEO 黃仁勛在參加2024年斯坦福經(jīng)濟政策研究所峰會時也表示，通用人工智能(AGI)*快將在五年內(nèi)到來，而且計算的能力將繼續(xù)提升，在未來十年中將提高100萬倍。

美國人工智能創(chuàng)業(yè)公司OpenAI CEO Sam Altman近日也指出，未來人工智能需要能源方面的突破，因為AI消耗的電力將遠遠超過人們的預期。未來AI的技術(shù)取決于能源，將需要更多的光伏和儲能。

實際上，自2022年11月OpenAI發(fā)布ChatGPT以來，全球隨即掀起AI大模型熱潮。進入2024年，OpenAI又發(fā)布文生視頻模型Sora，僅憑提示詞即可生成長達一分鐘多角度運鏡視頻，使AI大模型再次引爆科技圈。

眼下，ChatGPT及一眾AI大模型支持的聊天機器人已實現(xiàn)與人對話，文生圖模型、文生視頻模型等制作的圖片、視頻已應(yīng)用于游戲、影視、繪畫等行業(yè)。

全球AI“軍備競賽”激戰(zhàn)正酣。在算力需求的爆發(fā)式增長下，“百模大戰(zhàn)”或?qū)又撬阒行募捌渑涮姿璧南嚓P(guān)電力、儲能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投運速度的大幅提高。

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電力和儲能將成新的行業(yè)壁壘

國內(nèi)消息面，2023年12月5日，《人民日報》就曾發(fā)表文章《讓算力早日像水和電一樣即取即用》，并指出算力是數(shù)字經(jīng)濟時代的生產(chǎn)力，主要通過算力基礎(chǔ)設(shè)施向社會提供服務(wù)。

同年12月25日，國家發(fā)展改革委等五部門發(fā)布《關(guān)于深入實施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實施意見》;國資委近期會議也要求相關(guān)央企加強人工智能投入，加速建設(shè)一批智算中心……有望進一步推動國內(nèi)智能算力基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)浪潮。

值得注意的是，各國AI大模型如雨后春筍般密集發(fā)布，并以驚人的速度升級迭代。事實證明，除了算法，大模型性能的提升又是“暴力”算力的結(jié)果，未來AI核心競爭門檻，在于海量算力所需的電力和儲能水平以及成本。

黃仁勛在談及算力時也表示，如果只想著增加計算機，未來將燒掉14個地球的能源。

業(yè)界一致認為，智算中心、超算中心、數(shù)據(jù)中心是高耗能主體。中國生態(tài)環(huán)境部數(shù)據(jù)顯示，2021年我國數(shù)據(jù)中心總耗電量達2166億千瓦時，占全社會用電量的2.6%，碳排放占全國1.14%左右。機構(gòu)預測，到2025年，我國數(shù)據(jù)中心用電量占全社會用電量的比重將提升至5%。

當前，電作為智算中心*主要的能源供給，使算力產(chǎn)業(yè)迎來能源大考，未來能夠支撐智算中心持續(xù)提升性能的資源——電力和儲能，將構(gòu)建起新的行業(yè)壁壘。

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海量算力迎儲能大考

業(yè)界人士認為，智算中心需要全年不間斷、穩(wěn)定且海量的電力供應(yīng)，而風光荷儲(風電、光電、負荷、儲能)或?qū)⒊蔀槲磥砼c之匹配的新型電力供給模式。

其中，憑借循環(huán)次數(shù)更高、壽命更長、能量密度更高等優(yōu)勢，儲能型磷酸鐵鋰電池在智算中心備電儲能的應(yīng)用中，具備更高的供電可靠性和降碳減耗的經(jīng)濟價值，其應(yīng)用前景廣闊。

目前，我國河南、山東、深圳等多個省市都已出臺鼓勵智算中心、超算中心等配儲的獎勵政策。

電池企業(yè)方面，包括寧德時代、比亞迪、國軒高科、億緯鋰能、蜂巢能源、孚能科技、遠景動力、欣旺達、力神電池、遠東電池、鵬輝能源等中國頭部電池企業(yè)均早已布局儲能電池研發(fā)，儲能電池產(chǎn)品已覆蓋風光配儲能、調(diào)峰、工商業(yè)儲能、數(shù)據(jù)中心等多種場景。

近期，欣旺達儲能在2024世界移動通信大會上發(fā)布智能IDC高壓模塊化鋰電產(chǎn)品。據(jù)悉，該產(chǎn)品是專注于中大型數(shù)據(jù)中心及邊緣數(shù)據(jù)中心的第3代鋰電池系統(tǒng)方面小而精的代表產(chǎn)品。

此外，包括華為數(shù)字能源、科士達、科華數(shù)據(jù)、施耐德、伊頓等國內(nèi)外企業(yè)，也已廣泛布局鋰電不間斷電源市場。

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智算中心儲能建設(shè)面臨挑戰(zhàn)

值得注意的是，雖然我國儲能電池產(chǎn)品研發(fā)和商業(yè)化進展領(lǐng)先全球，但是在智算中心實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用仍存在一些挑戰(zhàn)：

一是，大型智算中心用電量龐大，分布式光伏+儲能雖然應(yīng)用較為廣泛，但其發(fā)電量上限仍需提高;

二是，儲能容量和電芯倍率方面，未來智算中心備用電源的電量需求將倍數(shù)級增長，且考慮冗余配置，實際中對儲能容量的要求將更高;同時，海量算力對儲能電芯的倍率性能也提出極高要求;

三是，儲能并網(wǎng)方面，其并網(wǎng)流程復雜，涉及電力多個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、兼容等，如何實現(xiàn)規(guī)模化并網(wǎng)，其瓶頸有待突破;

四是，儲能設(shè)施建設(shè)規(guī)劃方面，由于大容量儲能設(shè)備占地面積較大，影響整個智算中心的布局，在建設(shè)之初，智算中心就需要與儲能電池企業(yè)協(xié)同規(guī)劃;

五是，儲能設(shè)施建設(shè)和運維成本方面，由于智算中心運行周期長達數(shù)十年，對儲能電芯及系統(tǒng)使用壽命和成本等方面都提出了更高要求。

目前，我國智算中心儲能設(shè)施建設(shè)仍相對緩慢，受未來大電量需求帶動，將有望進一步加快建設(shè)步伐。

例如，深圳市工信局于2023年12月5日發(fā)布的《深圳市算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃(2024-2025)》指出，將加快鋰電池等綠色節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)落地，探索建立算力中心與電網(wǎng)協(xié)同建設(shè)、聯(lián)動運行機制;探索電力儲能等實施方案;探索算力中心之間電源互相備份的全電模式電力保障方案;鼓勵數(shù)據(jù)中心運營商采用自建光伏等方式降碳減排。

進一步看，如果將智算中心與儲能電站相配套，則儲能系統(tǒng)既可以作為不間斷電源供電、利用儲能容量削峰填谷，還可以發(fā)電，緩解電網(wǎng)壓力。同時，配合電網(wǎng)升級，從而將大幅提高未來算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心競爭力。

當前，我國頭部電池企業(yè)的高安全性磷酸鐵鋰儲能電芯在全球已獲得廣泛認可，未來有望在AI大模型浪潮下，在算力能源領(lǐng)域大展拳腳。

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