流媒體、云計算和人工智能的蓬勃發展正推動數據中心的大規模擴張,隨之而來的是對能源需求激增和污染加劇的廣泛擔憂。
最新研究表明,數字經濟的增長并不必然以犧牲環境為代價。如果能利用更清潔的電力來驅動數據中心和在線產業,即便在經濟持續擴張的背景下,也能同時實現能源消耗和空氣污染的雙重降低。
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數據中心能源的綠色化路徑
研究人員對比了到2030年經濟發展的通過三種可能路徑。結果顯示,只有“綠色數字”選項在支持更快經濟增長的同時,持續降低了能源需求并改善了空氣質量。
河南城建學院教授霍松濤構建了這一國家級預測模型。他展示了將數據產業擴張與清潔電力相結合,如何重塑排放水平和公共健康結果。
在這一綠色數字路徑下,即便工廠進行現代化改造且數字服務持續擴張,污染水平和總能源消耗量仍呈下降趨勢。
即便如此,這些收益在很大程度上取決于為新基礎設施提供動力的能源類型,這也引出了分析中探討的各種權衡問題。
能源需求大幅下降
在綠色情景下,總能源消耗量預計將達到約2.5億噸標準煤——這是用于追蹤整體能源消耗的常用單位。
盡管生產活動持續擴大,但更快捷的數字服務幫助工廠提高了運營效率,許多企業也完成了從燃油設備向電氣化設備的轉型。
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預計到2030年,該路徑下的整體能源需求將比“照常發展”模式低約19.4%。
要實現這一節能目標,取決于企業對老舊設備的升級改造,以及公用事業部門在數字需求增長的同時穩步擴大可再生能源的供應。
效率驅動節能
為了連接各個行業,研究團隊使用了可計算一般均衡模型,這是一種通過價格機制將各行業聯系起來的全經濟模擬器。
數字化管理使工廠能夠優化庫存、更高效地安排貨運路線,并減少往往隱藏在日常運營中的能源浪費。
數據中心和設備制造本身也會增加能源負荷,因此該模型平衡了直接成本與間接收益。不同行業采用數字工具速度的細微差異可能會左右最終結果,因此現實世界中的推廣速度至關重要。
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更清潔的增長意味著更清新的空氣
到2030年,更清潔的增長路徑預計將使平均空氣污染降至每立方米約22.36微克,比不采取任何改變的情景低約11.5%。
這一降幅至關重要,因為它減少了人體對PM2.5的暴露。這種微小的空氣顆粒物足以深入肺部并進入血液循環。
值得注意的是,即便達到22.36微克的水平,污染程度仍高于世界衛生組織建議的健康空氣年度限值。要達到更安全的水平,不僅需要將電網轉向更清潔的能源,還需要進一步削減工廠和車輛的煙塵與廢氣排放。
將健康效益轉化為經濟價值
在這些空氣質量數據背后,模型計算了因長期暴露于顆粒物而導致的壽命縮短和醫療支出增加。
一個獨立的人口模塊將“更清潔的空氣”轉化為“過早死亡人數的減少”,因為患上嚴重肺部和心臟疾病的人數將會下降。
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霍松濤指出:“數字經濟是全球擴張的新引擎,但其真正價值在于其協調財富增長與健康福祉的潛力。”
一旦規劃者將醫院就診和過早死亡計入實際的經濟損失,投資清潔能源就顯得更具現實意義。
清潔能源加速經濟增長
研究發現,在更清潔的路徑下,增長動力反而更強,整體經濟預計到2030年將以更快的速度擴張。
減少能源浪費降低了企業的運營成本,而更清潔的空氣減少了可能拖累工作和學習效率的健康問題。
模型顯示,更智能的基礎設施非但不會限制數字行業,反而能吸引投資流向更清潔的產業和服務。
盡管如此,收益的分配并非均等——部分工人可能會掉隊,而各地區之間不均衡的成本可能引發政治阻力,除非轉型過程得到審慎管理。
轉型對勞動力與電網的壓力
更清潔的數字化轉型并非沒有代價。綠色情景預測,到2030年將減少約50.2萬個工作崗位,這主要與重工業的結構調整有關,自動化和更清潔的生產方式減少了對勞動力的需求。
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新的數字工作崗位并不總是出現在舊崗位消失的地方,這會讓部分社區面臨動蕩。
建模人員還估算,失業相關的成本約為90.4億元人民幣(約合12.5億美元)。此外,設備更新換代速度加快將導致電子垃圾增加,給回收系統帶來壓力。
加強再培訓計劃、制定回收標準以及提供地方性支持,有助于緩解這些挑戰并保持轉型的政治穩定性。
數字基礎設施帶來了新的能源需求。根據國際能源署的數據,2024年數據中心消耗了全球約1.5%的電力。
服務器全天候運行,冷卻系統進一步增加了需求。由于這些設施通常聚集在特定區域,當新產能上線時,當地電網可能面臨突如其來的壓力。
對能源供應、電網升級和效率規則進行早期規劃,有助于防止未來出現代價高昂的瓶頸。
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清潔能源數據中心的未來
決定數字增長是減少碳排放還是僅僅將污染從一地轉移到另一地的,不僅僅是技術,更是政策。
強制要求新建數據中心簽約使用清潔能源并達到效率標準,有助于確保數字基礎設施建設不會推高污染水平。
針對清潔設備和改進回收利用的定向補貼,也被證明比單純加速生產的廣泛稅收減免更為有效。
在關注創造就業的同時追蹤空氣質量和健康影響,也有助于確保未來的數字政策不僅關注利潤,更以人為本。
這些選擇塑造了未來一個狹窄的窗口期。當數字擴張與清潔電力相結合時,經濟收益可以與更健康的空氣共存,而不必迫使我們在兩者之間做出取舍。
歸根結底,更完善的數據、更精細的區域細節以及持續的現實政策執行,將決定這些預期的收益能否在2030年得以實現。
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