国际能源署发布《能源与人工智能》特别报告

背景

2025 年 4 月，国际能源署（IEA）发布特别报告《能源与人工智能》（Energy and AI），称其为迄今关于能源与 AI 关系最全面的、以数据为基础的全球分析。^[3] 报告回答了三个问题：数据中心今天用多少电、未来十年预计用多少电、这些电从哪里来。

起点：约占全球用电量的 1.5%

2024 年，数据中心用电量约占全球用电量的 1.5%，约 415 太瓦时。^[1] 太瓦时是电量单位，1 太瓦时等于 10 亿千瓦时，415 太瓦时已经是一个国家量级的电量。份额看着不大，趋势却很陡：自 2017 年以来，全球数据中心用电量以每年约 12% 的速度增长，是全社会用电总量增速的 4 倍多。^[1]

用电也高度集中。2024 年，美国占全球数据中心用电量的 45%，中国占 25%，欧洲占 15%。^[1]

预测：到 2030 年翻倍

国际能源署预测，数据中心用电量将翻一倍以上，到 2030 年达到约 945 太瓦时，略高于日本当前的全部用电量；到 2035 年将增至约 1,200 太瓦时。^[1] 主要推动力是 AI 硬件：在报告的基准情景（Base Case）下，主要由 AI 应用带动的加速服务器（accelerated server）用电量预计每年增长约 30%，并贡献全球数据中心用电净增量的一半左右。^[2] 加速服务器指装有 GPU 一类专用加速芯片、用来训练和运行 AI 模型的服务器；基准情景则是把现有趋势和已公布政策延续下去的一种假设路径，不是对唯一结果的预言。

单座设施的规模更直观。一座典型的以 AI 为主的数据中心，用电量相当于 10 万户家庭；在建的最大型数据中心，用电量是它的 20 倍。^[1]

对美国来说，这一变化相对于整个电力系统相当可观：到 2030 年，数据中心将占美国电力需求增长的近一半；届时美国用于数据中心的电量，会超过用于生产铝、钢、水泥、化工品以及其他所有能源密集型产品的电量之和。^[1]

投资与电力来源

需求背后是投资：全球数据中心投资自 2022 年以来几乎翻倍，2024 年达到 5000 亿美元。^[1]

供应侧方面，报告预计到 2035 年，可再生能源将满足数据中心用电增量的一半左右，天然气增加 175 太瓦时，核能贡献与之相近；首批小型模块化反应堆（small modular reactor，SMR）将在 2030 年前后投运。^[1] 小型模块化反应堆是单机容量较小、可在工厂制造后运到现场安装的核反应堆。

为什么重要

这类数字把「AI 到底多费电」从模糊的争论变成可以核对的问题。2024 年约占全球用电量 1.5% 的负载，预计到 2030 年翻倍以上，意味着它不再是电力规划里可以顺手带过的小项，而是一个需要与居民用电、工业用电分开计算的负载。^[1] 报告同时显示增长分布不均：集中在美国、中国和欧洲，电网压力也会先在这些地方显现。^[1]

需要说明的是，这些数字是给定假设下的情景推演，而不是已经发生的结果。