能源｜AI的能源代價：當資料中心爆量成長，科技巨頭的淨零承諾正在崩塌

2024年6月27日(優分析產業數據中心)

過去十年，蘋果、亞馬遜、Google、Meta 和微軟等科技巨頭紛紛對外宣示，將在2030年前達成淨零碳排。他們不僅是全球最具影響力的科技品牌，也積極塑造自己為氣候行動的領頭羊。

然而，根據非營利組織 NewClimate Institute 發佈的最新報告，一個日益明顯的矛盾逐漸浮出水面：這些科技企業的「綠色承諾」，正面臨來自AI與資料中心擴張的強烈反噬，而他們自己也陷入了一場氣候策略危機。

AI帶動運算暴增，資料中心耗能飆升

AI模型（尤其是生成式AI如ChatGPT、Gemini）訓練與推理階段都高度依賴算力，而背後支撐的正是規模日益龐大的資料中心。這些資料中心24小時全天候運作，需要穩定且大量的能源供應。

根據估算，2014年美國資料中心約為1,500座，到了2025年預計將突破5,400座，不到十年成長近三倍。不僅數量翻倍，平均耗能與占地面積也大幅提升，許多新建設的資料中心佔地超過10萬平方英尺，用電量動輒以百萬千瓦時計算。

※根據 Cloudscene 統計，美國以 5,426 座資料中心遙遙領先，其規模遠超第二名的德國（529座）與英國（523座）。這樣的分布凸顯了AI與雲端基礎建設高度集中於美國本土，也讓美國在資料中心能源調度與碳排管理上面臨最大挑戰。

國際能源署（IEA）更預估，到2030年全球資料中心用電量將翻倍，其中 AI 相關的資料中心將佔將近一半。這不僅加重電網壓力，也對區域供電調度與再生能源接入造成更高要求。

微軟、Meta、亞馬遜的真實排放數據：不減反增

報告揭露幾組關鍵數據，凸顯科技巨頭實際排放與永續承諾間的巨大落差：

• 微軟：2020年承諾成為「碳負企業」，但其用電量至2024年已增加三倍。該公司後來公開承認，當初設定的永續目標現在看起來「像在登月」。

• Meta：自2019年以來總碳排翻倍，儘管聲稱採用再生能源供電，但大量外包資料中心與供應鏈碳排卻未納入。

• 亞馬遜：其淨零承諾設定於2040年，但報告指出其策略嚴重依賴碳權抵換，缺乏對內部排放的實質改善措施。

AI用電的「高波動性」成為新風險

AI的另一特性是「需求瞬變」，一場熱門直播、一個爆紅迷因，可能瞬間引發大量AI模型運算需求。這種「非線性負載」讓原本穩定的能源供應與調度體系，面臨前所未有挑戰。

西維吉尼亞大學電腦科學教授指出，目前唯一能快速升載應對瞬變負載的能源選項是天然氣。核電升載慢，太陽能受限於日照與地點，風電則高度不穩。除非大規模部署儲能系統，否則天然氣勢必回歸電網主力角色，這與碳中和目標正好背道而馳。

這也意味著，AI不只是電力消費者，更是決定未來電網技術走向的催化劑。

觀察：AI時代下的能源挑戰與機會

儘管問題浮現，AI與資料中心也同步創造出能源與基礎建設新需求，對產業面帶來以下轉機：

🌱再生能源＋儲能系統需求升溫：資料中心若要維持綠電供應，必須搭配穩定儲能技術。
🌱分散式能源與虛擬電廠（VPP）機制成長潛力高：可望作為應對AI用電波動的策略工具。
🌱低碳建材與冷卻系統技術進入資料中心供應鏈：例如低水耗冷卻技術、液態冷卻、建築碳足跡優化等，預期成為新一波創新亮點。
🌱區域電網彈性投資擴大：以德州、北維吉尼亞為例，地方政府正與科技企業合作強化電網建設與碳管理平台。

結語

科技業曾經是氣候行動的表率，但現在卻因AI的加速擴張，成為碳排成長最快的行業之一。如果這些企業無法拿出更透明、更可衡量、更具結構性的減碳路徑，那麼它們過去所喊的永續願景，終將成為一張張兌現不了的芭樂票。