筑牢算力发展资源保障

本文转自：经济日报

田 磊

从整体上看，做好算力发展资源保障，需要有系统思维，做到要素间的协同。只有统筹好不同资源要素，才能让有限资源发挥出更大效用。

随着全球人工智能迅猛发展，算力竞逐升级。对算力产业发展而言，全球都面临一个棘手的问题——资源保障。数据中心是公认的高耗能行业。除芯片外，电力、水资源及以铜为代表的关键矿产等资源的要素保障同样重要。在需求旺盛的现状下，数据中心行业如何在保发展的同时推进“碳中和”，是当下算力产业需应对的考验。

此前，电力对算力发展的关键影响已引发广泛关注。以人工智能发展带来的数据中心耗电为例，模型参数为1750亿个的OpenAI GPT-3单次训练耗电量达到128.7万千瓦时，后续GPT-4模型参数量超过1.8万亿个、新版本预计更高，相应能耗也将大幅增加。预测显示，数据中心2026年全球耗电量预计将超过日本全国用电量（约1万亿千瓦时）。面对算力发展带来的电力消费迅猛增长，一方面要统筹好算力与电力发展，另一方面需关注随之带来的碳排放增长问题，着重提升数据中心电力使用效率。

目前，我国已建成全球规模最大的电力供应系统和清洁发电体系，利用量大、快速增长的绿色电力是支撑算力发展的重要举措。对此，应加强算力、电力发展规划衔接，提前做好电力基础设施规划建设准备。积极开展数据中心源网荷储一体化绿色供电模式创新，提升数据中心绿电供给可靠性。加强科技攻关降低数据中心各环节能源损耗，强化余热利用。

美国摩根大通近期发布报告提出，数据中心高耗水问题基本被忽视，应予以重视。数据中心用水主要包括冷却和冷冻系统补水、加湿系统用水等。随着冷却降温要求不断提高、液冷技术逐步推广，耗水规模日益抬升，且增长速度较快，水资源使用效率问题、水源保障问题日益受到关注。有研究认为，全球数据中心的总用水量从2017年到2022年年均增长6%，到2030年前至少将保持5.5%的增速。

我国水资源供需偏紧且空间分布较不均衡，西部地区水资源相对匮乏，在可利用水资源规模有限的情况下，支撑好西部地区数据中心建设运营需要统筹兼顾、多措并举。应加强数据中心节水宣传引导，建立健全节水标准规范，将提升水资源使用效率作为数据中心建设运营的一项重要评估考核指标。引导鼓励数据中心利用非常规水源，因地制宜采用再生水、雨水、矿井水等。加强高效节水冷却技术研发和推广应用，特别是针对缺水地区研发低水耗、无水冷却技术。

另外，铜、金、银等也是算力发展依赖的关键材料，尤其是铜，不仅广泛应用于数据中心建设运行所需的各种元器件、芯片、服务器、交换器中，同时在电力系统中大量使用，还是高能效数据传输关键装备铜缆的核心支撑。有研究表明，在数据中心领域，铜有约70%用在电力单元，约20%用在铜缆，需求或将从当前每年十万吨级规模快速增长至2027年的百万吨级规模，成为全球铜需求增长重要贡献部门之一。近年来，全球铜价屡创新高，以电动汽车等为代表的能源转型相关需求是重要推动因素，数据中心的需求在未来也将进一步提升。

一边是需求提升，另一边是资源自给率不够高。我国已探明铜矿储量占全球总储量比例不足5%，而全球铜资源分布较为单一，行业集中度不断提升，供需预计长期处于偏紧状态，因此要重视铜资源的供应保障。着力提升国内生产供应能力，加大资源勘查力度，提高低品位铜矿开发利用效率。完善废铜回收体系，提高回收管理标准化、规范化水平。建立健全铜储备体系，完善储备制度及标准规范。致力于推动构建公平、透明的国际贸易体系，促进全球安全稳定供应。

从整体上看，做好算力发展资源保障，需要有系统思维，做到要素间的协同。例如，数据中心用水与用电密切关联，低水耗冷却技术往往意味着电耗相应上升，单方面降低水耗或者电耗都可能导致其他资源消耗较快抬升，无法带来整体最优。各项举措需协同发力，找到合适的资源效率提升组合。只有统筹好不同资源要素，才能让有限资源发挥出更大效用。