東京灣數(shù)據(jù)中心能耗巨大，AI發(fā)展與碳中和目標(biāo)矛盾凸顯。

在東京灣沿岸，新建成的超大型數(shù)據(jù)中心指示燈閃爍，冷卻機(jī)組的轟鳴聲在夜空中回蕩。

這座由日本通信巨頭和美國(guó)云計(jì)算公司合資建設(shè)的設(shè)施，是AI計(jì)算的載體，也是支撐云計(jì)算等的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，被視為日本人工智能戰(zhàn)略的象征，承擔(dān)著訓(xùn)練下一代大語(yǔ)言模型的任務(wù)，寄托著政府和企業(yè)“追趕美國(guó)和中國(guó)”的愿景。

然而，隨著生成式AI的興起，數(shù)據(jù)中心成了“電老虎”，其高額能源消耗與日本的環(huán)保目標(biāo)沖突明顯。

東京灣數(shù)據(jù)中心背后，是讓政界和產(chǎn)業(yè)界頭疼的現(xiàn)實(shí)：?jiǎn)蝹€(gè)數(shù)據(jù)中心年耗電量相當(dāng)于一座十萬(wàn)人口中型城市全年用電量。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2030年全球數(shù)據(jù)中心電力需求將翻倍，日本作為亞洲主要數(shù)據(jù)中心目的地，壓力巨大。

日本政府承諾2050年實(shí)現(xiàn)碳中和、2030年溫室氣體排放量較2013年減少46%，但AI數(shù)據(jù)中心的高能耗讓目標(biāo)實(shí)現(xiàn)充滿挑戰(zhàn)。

這不僅是日本的問(wèn)題，全球都面臨人工智能算力需求與綠色轉(zhuǎn)型政策的碰撞。對(duì)資源有限、能源結(jié)構(gòu)受限的日本來(lái)說(shuō)，這種碰撞更為激烈，如何平衡AI發(fā)展與碳中和，是日本亟待解決的難題。

01.失落之后的AI突圍：日本的算力爭(zhēng)奪戰(zhàn)

微軟數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的布線

上世紀(jì)八九十年代，日本是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)霸主，NEC、富士通、東芝的芯片占世界市場(chǎng)四成份額。但隨著日美半導(dǎo)體協(xié)議和產(chǎn)業(yè)外遷，日本在信息革命和互聯(lián)網(wǎng)浪潮中落后。

進(jìn)入21世紀(jì)，日本在智能手機(jī)等關(guān)鍵領(lǐng)域失利，面對(duì)美國(guó)硅谷和中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭崛起，日本政界和產(chǎn)業(yè)界達(dá)成共識(shí)：不能在人工智能浪潮中缺席。

2018年，日本政府發(fā)布《人工智能戰(zhàn)略》，推動(dòng)AI基礎(chǔ)研究與應(yīng)用。

2023年ChatGPT引發(fā)的熱潮，促使日本加速部署。

2024年，日本內(nèi)閣府設(shè)立“國(guó)家AI超級(jí)計(jì)算項(xiàng)目”，規(guī)劃建設(shè)超算平臺(tái)，財(cái)政預(yù)算單列“AI算力”，目標(biāo)2030年前AI算力規(guī)模全球前五。文部科學(xué)省推動(dòng)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)共享算力，支持中小企業(yè)創(chuàng)新，NTT等巨頭響應(yīng)，宣布投資計(jì)劃。

一位日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省官員表示：“AI是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心資產(chǎn)?！?/p>

外資也很關(guān)鍵，微軟等宣布未來(lái)五年在日本投資超200億美元建設(shè)云數(shù)據(jù)中心。微軟日本區(qū)負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào)本地化算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要性。

外資帶來(lái)資金和技術(shù)，加速了日本對(duì)AI的接受度，但數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張與能源供給的同步問(wèn)題無(wú)法回避。

02.數(shù)據(jù)中心的能源真相：看不見(jiàn)的電力黑洞

東京以北埼玉縣的新AI專用數(shù)據(jù)中心，年耗電量預(yù)計(jì)超7億千瓦時(shí)，相當(dāng)于當(dāng)?shù)?2萬(wàn)人口城市家庭全年用電量總和。

業(yè)內(nèi)稱AI數(shù)據(jù)中心為“電老虎”，與普通互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心不同，它運(yùn)行深度學(xué)習(xí)任務(wù)，電力消耗呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。東京大學(xué)與電力中央研究所報(bào)告顯示，一次大語(yǔ)言模型完整訓(xùn)練能耗相當(dāng)于3000個(gè)日本普通家庭一年用電量。

冷卻系統(tǒng)負(fù)擔(dān)也很大。在東京夏季濕熱環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心需大量冷卻水和冷卻風(fēng)機(jī)維持溫度。業(yè)內(nèi)人士指出，高峰期冷卻設(shè)施能耗占總能耗40%，即便硬件算力效率提升，冷卻需求仍難避免，是企業(yè)研發(fā)重點(diǎn)。

AI推理的長(zhǎng)期消耗易被忽視。很多人以為訓(xùn)練結(jié)束后能耗會(huì)下降，但模型上線后推理任務(wù)規(guī)模大。以日本電商平臺(tái)樂(lè)天為例，其客服系統(tǒng)接入生成式AI后，推理調(diào)用次數(shù)半年增長(zhǎng)20倍。研究估算，AI推理累計(jì)能耗可能超訓(xùn)練階段，意味著AI普及將使電力需求長(zhǎng)期居高不下。

03.能源結(jié)構(gòu)困局：核電回歸與電網(wǎng)之殤

福島事故后，日本停運(yùn)核電機(jī)組，轉(zhuǎn)向火電。在碳中和壓力下，2025年夏季核電貢獻(xiàn)率回升至20%。核電為數(shù)據(jù)中心提供穩(wěn)定電力，但遭環(huán)保組織批評(píng)，稱政府是為數(shù)據(jù)中心服務(wù)。

可再生能源有地理分布瓶頸。北海道和東北地區(qū)風(fēng)電、太陽(yáng)能資源豐富，但主要AI數(shù)據(jù)中心在關(guān)東和關(guān)西地區(qū)，老化輸電基礎(chǔ)設(shè)施和跨區(qū)調(diào)度困難，導(dǎo)致大量綠色電力無(wú)法送達(dá)。2024年日本棄風(fēng)棄光比例達(dá)12%，居發(fā)達(dá)國(guó)家前列。

電網(wǎng)現(xiàn)代化滯后也是問(wèn)題。東京電力公司表示老舊電網(wǎng)難承受大規(guī)模負(fù)荷。為滿足數(shù)據(jù)中心需求，東京灣周邊啟動(dòng)多條地下輸電線路建設(shè)，投資超50億美元，但建設(shè)周期長(zhǎng)，征地和居民協(xié)調(diào)問(wèn)題延緩進(jìn)程。

04.巨頭博弈：本土焦慮與外資的綠色困境

本土企業(yè)算力擴(kuò)張受能源問(wèn)題困擾。NTT宣布在千葉縣建設(shè)數(shù)據(jù)中心集群，但業(yè)內(nèi)質(zhì)疑其電力供應(yīng)方案。軟銀投資海外可再生能源項(xiàng)目反哺本土，孫正義稱“沒(méi)有清潔能源的AI沒(méi)有未來(lái)”。

外資企業(yè)面臨全球減排承諾與本地能源現(xiàn)實(shí)的沖突。谷歌、微軟承諾實(shí)現(xiàn)綠電運(yùn)營(yíng)或碳負(fù)排放，在日本積極尋找可再生電力供應(yīng)，但日本缺乏成熟PPA機(jī)制，外資?！坝绣X(qián)買不到綠電”。亞馬遜AWS日本高管稱這是業(yè)務(wù)擴(kuò)張障礙。

電力供應(yīng)成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壁壘，業(yè)內(nèi)認(rèn)為在日本拿到穩(wěn)定供電的企業(yè)才有資格參與AI算力競(jìng)賽，能源獲取能力成為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

05.社會(huì)震蕩：居民抗議與地方政府的兩難抉擇

數(shù)據(jù)中心的所有設(shè)備冷卻都需要消耗大量能源和水資源。OpenAI數(shù)據(jù)中心用于冷卻水的冷水機(jī)。

東京近郊千葉縣印西市有多家大型數(shù)據(jù)中心，冷卻設(shè)備的噪音讓居民不滿。居民佐藤美惠子抱怨噪音像窗外停著飛機(jī)。

除噪音外，用水量也引發(fā)擔(dān)憂。當(dāng)?shù)鼐用窠M織擔(dān)心影響農(nóng)業(yè)灌溉。居民意見(jiàn)分裂，一部分人視數(shù)據(jù)中心為發(fā)展機(jī)遇，另一部分人認(rèn)為是犧牲環(huán)境換利益。

地方政府進(jìn)退兩難。數(shù)據(jù)中心落戶有投資和稅收好處，可能吸引產(chǎn)業(yè)鏈集聚，但民意要求謹(jǐn)慎審批。埼玉縣官員表示政府在努力平衡，部分地方政府要求企業(yè)配套建設(shè)綠地等換取居民支持。

環(huán)保組織施壓激烈。綠色和平日本成員指出碳排放不應(yīng)被技術(shù)發(fā)展綁架，一些環(huán)保團(tuán)體起訴要求暫停部分?jǐn)?shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目，增加了行業(yè)發(fā)展不確定性。

06.破局嘗試：從技術(shù)創(chuàng)新到制度改革

神奈川縣中井町的太陽(yáng)能光伏農(nóng)場(chǎng)

日本寄望于前沿能源技術(shù)破局。氫能領(lǐng)域，東京電力等計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模氫能供電并在數(shù)據(jù)中心示范應(yīng)用。核聚變領(lǐng)域，京都大學(xué)牽頭的團(tuán)隊(duì)獲融資，目標(biāo)2035年前實(shí)現(xiàn)商用聚變供能。這些技術(shù)雖未成熟，但可作為長(zhǎng)遠(yuǎn)布局。

受土地和冷卻條件限制，日本企業(yè)效仿微軟開(kāi)展海底數(shù)據(jù)中心實(shí)驗(yàn)。該模式可降低冷卻能耗和占地壓力，但存在海洋環(huán)保和維護(hù)成本等問(wèn)題，短期內(nèi)難推廣。

制度層面，PPA市場(chǎng)化改革推進(jìn)。2025年起，東京電力和關(guān)西電力允許部分企業(yè)簽署長(zhǎng)期購(gòu)電合同鎖定風(fēng)電和光伏電力供應(yīng)，雖規(guī)模小，但被認(rèn)為是現(xiàn)實(shí)解決方案之一。

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部節(jié)能技術(shù)升級(jí)也很關(guān)鍵。富士通等部署液冷方案，能效比提升30%以上。軟銀投資的初創(chuàng)公司研發(fā)低功耗芯片降低整體能耗，與日本能源規(guī)劃方向一致。

07.算力競(jìng)賽中的綠色抉擇

在人工智能全球競(jìng)賽中，日本不想落后，政府和企業(yè)宣布投資建設(shè)數(shù)據(jù)中心群，但能源供給問(wèn)題成了陰影。根據(jù)日本能源規(guī)劃，2040年發(fā)電量需增長(zhǎng)10% - 20%才能滿足需求，前提是構(gòu)建低碳能源體系。

在碳中和承諾和AI雄心之間，日本面臨抉擇：要么加快能源轉(zhuǎn)型，找到綠色算力平衡點(diǎn)；要么違背氣候目標(biāo)追逐AI浪潮。東京大學(xué)一位能源經(jīng)濟(jì)教授表示：“數(shù)據(jù)中心是AI的心臟，能源是血液，沒(méi)有清潔能源，日本AI夢(mèng)想會(huì)成空中樓閣?！?/p>

未來(lái)幾年，日本能否兼顧技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力和氣候責(zé)任，關(guān)乎其在全球AI格局和氣候治理中的地位，這場(chǎng)算力與能源的博弈可能重塑日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展軌跡。

本文來(lái)自“騰訊科技”，作者：無(wú)忌，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

本文僅代表作者觀點(diǎn)，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)?jiān)谖闹凶⒚鱽?lái)源及作者名字。

免責(zé)聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com