想玩 AI?先問問電力巨頭們

　　電力基礎(chǔ)設(shè)施，正在成為世界下一個(gè)聚焦點(diǎn)。

　　特斯拉創(chuàng)始人馬斯克公開表態(tài)稱未來兩年人工智能行業(yè)將由 " 缺硅 " 變?yōu)?" 缺電 "。AI 大模型在給人類社會帶來巨大變革的同時(shí)，卻讓人意外地成為能源消耗大戶。以 ChatGPT 一家公司為例，為響應(yīng) 2 億個(gè)左右的請求，他們每天的耗電量就已達(dá)到驚人的 50 萬千瓦時(shí)以上。

　　50 萬千瓦時(shí)是什么概念?以美國普通家庭的平均用電 29 千瓦時(shí)計(jì)算，僅 ChatGPT 一家公司目前的耗電量可以夠 1.7 萬多戶普通家庭的使用，而 ChatGPT 目前只是在起步階段，未來會有更多生成應(yīng)用被采用，請求數(shù)量會更多，耗電量只會更多。

　　根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2025 年全球人工智能的耗電量將占總用電量的 10%，2027 年人工智能領(lǐng)域耗電量將達(dá) 1340 億千瓦時(shí)。僅谷歌一家完成人工智能領(lǐng)域的耗電量將達(dá) 290 億千瓦時(shí)，這個(gè)用電量已經(jīng)超過肯尼亞、克羅地亞等國家全年使用量。

　　在全球可能面臨缺電的情況下，比較幸運(yùn)的是我國是發(fā)電大國，電力概念股不缺 " 大佬身影 "。

　　比如神華集團(tuán)，它橫跨煤、電兩大領(lǐng)域，擁有遍布 17 個(gè)省市區(qū)的 70 余家單位，總資產(chǎn)規(guī)模過千億元，展現(xiàn)了一個(gè)能源巨頭的雄壯身影。

　　讓我們回溯到那個(gè)風(fēng)起云涌的 1991 年。當(dāng)時(shí)由于企業(yè)大部分煤電項(xiàng)目分布在新疆、內(nèi)蒙古等偏遠(yuǎn)地區(qū)，發(fā)展之初，受環(huán)境艱苦、自然條件惡劣的影響，煤炭行業(yè)正面臨前所未有的困境，全行業(yè)虧損的陰霾籠罩在每一個(gè)煤炭人的心頭。內(nèi)蒙古呼倫貝爾市扎賚諾爾礦務(wù)局就是其中的一個(gè)縮影，即使為鄰近的電廠供應(yīng)煤炭，也礙于情面不好意思收取費(fèi)用。這種普遍現(xiàn)象折射出煤炭企業(yè)的不計(jì)成本和經(jīng)濟(jì)效益，讓整個(gè)行業(yè)陷入了困境。

　　當(dāng)時(shí)煤炭行業(yè)的保護(hù)措施，也不是很好，煤炭工業(yè)在全國工種中是自然條件最差的行業(yè)，也是危險(xiǎn)最多的行業(yè)，雖然當(dāng)時(shí)全國煤炭系統(tǒng)有 350 萬人，但是來自全國各地的工地，醫(yī)療條件都不好。在神華成立之前，煤炭總醫(yī)院建成，能正常使用，才為神華的發(fā)展打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。這就是北京煤炭總醫(yī)院的誕生由來。

　　在這個(gè)關(guān)鍵的時(shí)刻，神華集團(tuán)應(yīng)運(yùn)而生，以中央直接管轄的骨干企業(yè)之姿，嶄露頭角。神華集團(tuán)的董事長肖寒，以其遠(yuǎn)見卓識，引領(lǐng)神華走向了一條現(xiàn)代化的能源巨頭之路。

　　神華集團(tuán)的崛起，與其綜合性戰(zhàn)略密不可分。它不僅僅局限于煤炭的生產(chǎn)，更是將多元化經(jīng)營發(fā)揮得淋漓盡致。這種策略不僅為神華帶來了更多的收入來源，還有效地控制了成本，使其更能經(jīng)受住市場的考驗(yàn)。同時(shí)，作為國家的獨(dú)有公司，神華擁有對外融資和煤炭的出口權(quán)，真正實(shí)現(xiàn)了自負(fù)盈虧。這使得神華在市場競爭中如魚得水，游刃有余。

　　在神華集團(tuán)的發(fā)展歷程中，鐵路建設(shè)無疑是其濃墨重彩的一筆。面對當(dāng)時(shí)煤炭運(yùn)輸?shù)睦Ь常袢A毅然決然地投入巨資修建自己的鐵路。這不僅極大地改善了煤炭的運(yùn)輸條件，降低了成本，還為神華的煤炭業(yè)務(wù)插上了騰飛的翅膀。正所謂 " 要想富先修路 "，神華的鐵路建設(shè)為其日后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　神華集團(tuán)在發(fā)展過程中，不斷積累與壯大。通過并購與整合，它逐漸形成了煤炭、電力、航運(yùn)、鋼鐵等多元化能源集團(tuán)。這種積少成多的策略使得神華在短短幾年內(nèi)迅速崛起為中國能源行業(yè)的佼佼者。如今的神華集團(tuán)已經(jīng)擁有 97 處煤礦和眾多相關(guān)業(yè)務(wù)板塊，年收入高達(dá) 1300 億元，市值更是突破了 4000 億元大關(guān)。

　　2023 年 2 月 21 日，中國神華公布 2024 年 1 月份主要運(yùn)營數(shù)據(jù)。據(jù)披露，中國神華今年 1 月總發(fā)電量為 224.6 億千瓦時(shí)，同比增長 41.6%;總售電量 212.3 億千瓦時(shí)，同比增長 42.4%。中國神華表示，發(fā)電量、售電量同比增長的主要原因，是新機(jī)組投運(yùn)導(dǎo)致發(fā)電量增加。中國神華表示，公司去年新增投產(chǎn) 400 萬千瓦火力發(fā)電裝機(jī)，主要位于東南部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，目前還有超過 700 多萬千瓦的在建發(fā)電機(jī)組，這也是公司未來在能源市場中的重要接續(xù)資源。

　　可以說，在電力基礎(chǔ)設(shè)施這個(gè)領(lǐng)域，中國不懼任何挑戰(zhàn)，甚至單獨(dú)在算力中心附近建立一個(gè)發(fā)電站都不是太大問題。

　　中美用電量對比

　　2024 年初，國家能源局發(fā)布了 2023 年國內(nèi)用電量的詳細(xì)數(shù)據(jù)。2023 年，全社會用電量 92241 億千瓦時(shí)，同比增長 6.7%，其中規(guī)模以上工業(yè)發(fā)電量為 89091 億千瓦時(shí)。同期美國全口徑凈發(fā)電量為 41781.71 億千瓦時(shí)，同比下降 1.2%。如果從全口徑統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，中國全口徑凈發(fā)電量為 89560.7 億千瓦時(shí)，是美國的 2.14 倍。全社會用電量，中國現(xiàn)在已經(jīng)是美國的 2.3 倍。

　　細(xì)分中國全社會用電量，從分產(chǎn)業(yè)用電看，第一產(chǎn)業(yè)用電量 1278 億千瓦時(shí)，同比增長 11.5%;第二產(chǎn)業(yè)用電量 60745 億千瓦時(shí)，同比增長 6.5%;第三產(chǎn)業(yè)用電量 16694 億千瓦時(shí)，同比增長 12.2%;城鄉(xiāng)居民生活用電量 13524 億千瓦時(shí)，同比增長 0.9%。

　　從各種用電增長的比例來看，第一、二、三產(chǎn)業(yè)用電量增速明顯高于城鄉(xiāng)居民生活用電量增速，說明中國工業(yè)發(fā)展速度迅猛。同樣以產(chǎn)業(yè)用電來看美國用電量結(jié)構(gòu)，美國全行業(yè)用電量(工業(yè)、商業(yè)和運(yùn)輸業(yè)零售電量 + 工商業(yè)自發(fā)電量)為 25625 億千瓦時(shí)，同比下降 0.5%，居民用電量是 14547 億千瓦時(shí)，同比下降 3.6%。居民用電量，目前中國是美國的 92.97%，這一數(shù)據(jù)在 2022 年為 88.81%，說明中國居民用電量在提升。

　　數(shù)據(jù)顯示，2023 年我國新增電力裝機(jī)再創(chuàng)新高，新增裝機(jī)約 3.3 億千瓦，總裝機(jī)達(dá)到 29.20 億千瓦，同比增長 13.9%。在全球追求可再生新能源電力之時(shí)，我國的可再生能源成為保障電力供應(yīng)的新生力量，截至 2023 年，我國可再生裝機(jī)量突破 14.5 億千瓦，占全國發(fā)電總裝機(jī)一半以上，這一比例在全球范圍內(nèi)都邁入前列，美國能源信息署數(shù)據(jù)表明，2023 年所有可再生能源發(fā)電設(shè)施的發(fā)電量占美國總發(fā)電量的 22.8%，與我國一半的占比相距甚遠(yuǎn)。

　　值得一提的是，我國新能源發(fā)電裝機(jī)量發(fā)展尤為迅猛，在 2023 年 6 月，可再生新能源裝機(jī)量還是 13 億千瓦，也就是說半年的時(shí)間，我國可再生新能源裝機(jī)量超過 1.5 億千瓦，說明我國可再生新能源發(fā)展的強(qiáng)大動能。行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2024 年中國將占全球可再生能源新增容量的近 55%。

　　人工智能是個(gè) " 吞金怪獸 "

　　近期 Sora 概念股大火，Sora 是美國人工智能公司 OpenAI 發(fā)布的人工智能文生視頻大模型，在 2024 年 2 月 15 日發(fā)布。據(jù)悉 Sora 可以根據(jù)用戶的文本提示創(chuàng)建逼真視頻，可以深度模擬真實(shí)物理世界，能生成具有多個(gè)角色、包含特定運(yùn)動的復(fù)雜場景。能夠理解用戶在提示中提出的要求，是一款較為智能的人工智能大模型。對于需要制作視頻的藝術(shù)家、電影制片人或?qū)W生帶來無限可能，未來市場前景廣闊。

　　受此影響，國內(nèi) Sora 概念股大漲，截至 3 月 13 日收盤，因賽集團(tuán)、中廣天擇漲停，當(dāng)虹科技漲超 7%，說明 Sora 的火爆。

　　但不可忽視 Sora 視頻的耗電巨大，目前 Sora 制作視頻最長不過 60 秒，但這 60 秒視頻的耗電量超過一百度，以美國工業(yè)用電 0.87 美元一度電計(jì)算，Sora 一分鐘視頻的電費(fèi)成本超過 90 美元。

　　實(shí)現(xiàn) Sora 目前一分鐘的視頻，需要英偉達(dá)最新的 B100 算卡在液冷狀態(tài)下發(fā)揮最頂級功能，大概 8 塊干 4 個(gè)小時(shí)左右。而 B100 的性能相當(dāng)于現(xiàn)在普遍使用的 A100 相關(guān)系列算卡 6-8 倍。這也就意味著如果換算成現(xiàn)在 OpenAI 對外提供服務(wù)普遍使用的 A100 算卡，這一分鐘的視頻大概是 60 塊左右 A100 干 4 個(gè)小時(shí)的成果。

　　一般情況下視頻生成最長的時(shí)限在半小時(shí)比較合理。這意味著需要 1800 塊 A100 的算卡干 4 個(gè)小時(shí)。現(xiàn)在 ChatGPT 使用的是不到 30000 塊 A100，也就是說 50 萬度電，夠 72 個(gè)人生成半小時(shí)視頻。該模型一旦正式發(fā)布，使用用戶基數(shù)將最少百萬級以上，僅僅一天的耗電量將可能會超過 300 億度，以美國工業(yè)用電標(biāo)準(zhǔn)的 0.87 美元一度計(jì)算，一天成本是 261 億美元。

　　美國經(jīng)濟(jì)再發(fā)達(dá)，這樣的燒錢速度也難以為繼。馬斯克曾在推特平臺上詢問 ChatGPT" 每次聊天的平均成本是多少 "。OpenAI CEO Altman 的回復(fù)有點(diǎn)苦澀：ChatGPT 的平均每次聊天成本是 " 個(gè)位數(shù)美分 "，并表示仍需努力優(yōu)化成本。從中不難看出 ChatGPT 的運(yùn)行成本之高。

　　2023 年 1 月，投資銀行摩根士丹利的一份分析報(bào)告稱，在 ChatGPT 上回復(fù)的成本約為谷歌搜索查詢平均成本的 6 倍至 28 倍。根據(jù)摩根士丹利最近的分析，谷歌去年 3.3 萬億次搜索的平均成本約為每次 0.2 美分。因此可以看出，ChatGPT 聊天回復(fù)成本為 1.2 美分至 5.6 美分之間。根據(jù)公開的信息顯示，GPT4 一次完整的訓(xùn)練大約需要 6000 多萬美元，報(bào)道所說的 ChatGPT 每天耗費(fèi) 70 萬美元，應(yīng)該主要是數(shù)據(jù)中心的日常算力消耗。僅在 2022 年 OpenAI 的財(cái)務(wù)凈虧損就高達(dá) 5.45 億美元。甚至有印度媒體聲稱 OpenAI 有在 2024 年倒閉的可能。

　　而對全年發(fā)電量只有 41781.71 億千瓦時(shí)的美國來說，Sora 一旦全面運(yùn)行的情況下，一天就將需要 5000 億度電或以上，這意味著一天就將消耗掉美國全年發(fā)電總量的八分之一左右，也難怪特斯拉創(chuàng)始人馬斯克直言未來人工智能不是缺硅，而是缺電，對于發(fā)電總量下滑的美國來說，如何承擔(dān)這筆驚人耗電量?

　　人工智能需要優(yōu)化成本

　　美國的發(fā)電總量很難供應(yīng)得起人工智能的驚人耗電量，那么中國能否供應(yīng)得起呢?以中國目前市值最高的中國神華為例，2023 年，中國神華總發(fā)電量達(dá)到 2122.6 億千瓦時(shí)，同比增長 11%;總售電量 1997.5 億千瓦時(shí)，同比增長 11.1%。

　　中國廣核是目前國內(nèi)最大的核電公司，目前尚未發(fā)布 2023 年年報(bào)，以 2023 年三季報(bào)數(shù)據(jù)來看，截至 2023 年 9 月 30 日，中國廣核總發(fā)電量為 1697.07 億千瓦時(shí)，平均到每季度，算上其 11.39% 左右的增幅，2023 年全年發(fā)電量最高不超過 2300 億千瓦時(shí)。

　　中國最大水力發(fā)電公司華能水電，在 2023 年全年發(fā)電 1070.61 億千瓦時(shí)，同比下滑了 4.04%，以上三家在國內(nèi)發(fā)電領(lǐng)域的頭部企業(yè)一年發(fā)電總量之和，僅夠 Sora 一天的百萬級用戶使用時(shí)的耗電量。

　　2023 年，中國是世界上發(fā)電量最多的國家，美國排名第二，但美國的發(fā)電量不足中國的一半，印度排名第三，但其總發(fā)電量只有 18380 億千瓦時(shí)，和中美發(fā)電總量相差較大。以中國和美國的發(fā)電總量來看，都很難支撐 Sora 大模型的全面運(yùn)行。

　　以國內(nèi)三家發(fā)電領(lǐng)域頭部企業(yè)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析，來看中國未來發(fā)電量的可能增長趨勢。因三家均未發(fā)布 2023 年年報(bào)，相關(guān)數(shù)據(jù)以 2023 年前三季度為參考。

　　中國神華以約 7360 億元的總市值穩(wěn)居行業(yè)市值第一。2023 年前三季度中國神華營收 2525 億元，同比增長 0.79%，但歸母凈利潤由上一年同期的 591.5 億元下滑至 482.7 億元，下滑幅度為 18.4%。

　　中國神華凈利潤的下滑，與毛利率和凈利率的下滑有直接關(guān)系。2023 年前三季度中國神華的毛利率為 35.14%，在近 9 年同期，僅高于疫情期間的 2021 年前三季度的 32.46%，和疫情前的 2016 年至 2019 年同期超過 41% 的毛利率相比，下滑幅度明顯。22.29% 的凈利率相比上一年同期的 27.61% 下滑了 5.32 個(gè)百分點(diǎn)。但中國神華在 2023 年的發(fā)電量同比增長 11%，高于營收增幅。

　　中國廣核在 2023 年前三季度，營收 598.4 億元，同比增長 2.44%;歸母凈利潤 97 億元，同比增長 10.36%，實(shí)現(xiàn)了營收和凈利潤雙增。其中歸母凈利潤增幅為近三年同期新高。而歸母凈利潤增幅遠(yuǎn)高于營收增幅，得益于凈利率的提升。2023 年前三季度，中國廣核的毛利率為 39.98%，相比上一年同期提升 2.67 個(gè)百分點(diǎn)。凈利率則由去年同期的 22.41% 提升至 25.58%，提升了 3.17 個(gè)百分點(diǎn)。

　　華能水電 2023 年前三季度營收 181.4 億元，同比下滑 2.85%。歸母凈利潤 67.04 億元，同比增長 5.21%，但相比上兩年同期的 11.85% 和 31.05% 的增幅，有所下滑。同期毛利率由 60.07% 微增至 60.56%，凈利率 39.94%，提升了 2.58 個(gè)百分點(diǎn)。

　　在現(xiàn)金流方面，中國廣核在 2023 年前三季度為 106 億元，華能水電為 23.78 億元，中國神華的現(xiàn)金流則高達(dá) 1046 億元。三家發(fā)電頭部企業(yè)都沒有資金方面的壓力。

　　如今人工智能只有少數(shù)幾個(gè)國家在大力推進(jìn)，其 " 吞金獸 " 的本質(zhì)讓很多國家望而卻步。目前人工智能進(jìn)展最快的當(dāng)屬美國和中國，但以后期耗電量來看，美國的發(fā)電量或不足以支撐用電需求，中國目前的發(fā)電量比美國多出一倍有余，而中國的發(fā)電總量是在以 10% 的速度增長，美國則是出現(xiàn)一定程度的下滑，此消彼長之下，中國人工智能領(lǐng)域的發(fā)展或優(yōu)于美國。

　　中國的能源結(jié)構(gòu)不僅僅為數(shù)字技術(shù)提供了可靠的支持，更為國家的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在數(shù)字化浪潮中，能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性將成為國家在全球競爭中的獨(dú)特優(yōu)勢，為中國在 AI 領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位提供了有力支持。

　　當(dāng)然最終決定的還是兩國能否解決人工智能大模型高耗電的缺口，現(xiàn)在解決方案只有兩個(gè)，要么大量發(fā)電，滿足需求，要么就是優(yōu)化人工智能大模型成本，將高耗電降下來。至于后續(xù)如何發(fā)展，BT 財(cái)經(jīng)將持續(xù)關(guān)注。

　　來源：鈦媒體 　　文 | BT 財(cái)經(jīng)

作者：鈦媒體