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AI發展及ESG如何兩全 探討人工智能對永續發展之影響

ESG
2024/6/19

AI加速發展促進全球公司擴大投資　相關用電需求將顯著增長

近年AI議題持續延燒，無論是在手機、電腦等硬體設備領域，還是ChatGPT等軟體相關應用皆備受關注，帶動各大科技公司紛紛投入AI產業，並擴大建置運算及資料中心，整體AI科技的發展也隨之帶來用電需求的增加。根據高盛預估，在10年內全球資料中心電力需求將較2023年成長160%，並且佔全球電力需求之比例將從1-2%增加至2030年的3-4%，而主要電力消耗來源的美國及歐洲，近5年電力需求年複合成長率也預估將從0% / 0%攀升至2.7% / 3.7%。
全球AI及資料中心電力需求預估
資料來源：Bloomberg；資料日期：2024/05/28

觀察AI應用中備受關注且使用量最大之ChatGPT，根據Google統計ChatGPT搜尋所消耗的電量大約是傳統Google搜尋的6至10倍，而整體AI人工智能預計至2030年會增加約200太瓦時(TWh)的用電量，佔全球資料中心整體電力需求之比例將提升至20%。
Google及ChatGPT搜尋耗電量
資料來源：Goldman Sachs；資料日期：2024/05/29

全球科技企業加速購電協議　而AI發展將促進能源效率並減緩碳排

聚焦碳排方面，評估資料中心在人工智能或非人工智能之電力需求有顯著上升的情況下，皆可能導致二氧化碳排放量同步增加，根據高盛進一步預估，若無相關控管機制，至2030年資料中心的二氧化碳排放量相較於2023年將會大增150%，而為因應全球碳排減量，近年來歐美等科技公司致力於推行再生能源購電協議(PPA)。

購電協議為再生能源生產商和企業買家之長期合約協議，不僅能有效減少碳排、促進可再生能源發展，還能提高整體能源使用效率，截至2020年全球科技公司在PPA上每年約增加18吉瓦(GW)的用電量，而考量人工智慧的急遽成長，評估未來再生能源購電協議將會持續增加，疊加整體再生能源生產商技術進步下，未來五年有望使再生能源儲存裝置容量擴增為每年30GW，以上皆使得全球科技產業可透過再生能源滿足部分用電需求，並且到2030年預計能夠減少約30%的碳排量(相較於未使用PPA)。
資料中心碳排量及購買協議下所節省之碳排
資料來源：Bloomberg；資料日期：2024/05/29

而根據國際能源署(IEA)指出，2010至2022年全球實質GDP增長約40%，但能源相關二氧化碳排放量僅增加不到10%，主要受到整體能源使用效率的提升(減少約60%的碳排)，而AI的發展也有望促進整體能源使用效率，觀察近年來輝達所推出之AI伺服器每單位電力需求由原先A100的1.3(kw/petaFLOPS)下滑至B200的0.199，大幅提升約85%之用電效率，也使得2023年AI元年相較於前一年節省750TWh之電力需求。
綜上，雖AI發展將推升整體用電量，然邊際電力需求顯著降低下，將有助於減緩碳排及提升全球科技能源使用效率，而後續仍需關注的議題為市場是否買單算力提升之相關AI伺服器，根據預估最新一代AI伺服器相比於現階段伺服器能提供約10倍以上的運算速度，但價格成本會高出5倍之多，故未來AI伺服器不斷推陳出新下，市場需求將成為整體科技產業發展的關鍵要素。
Nvidia伺服器發展(左至右)運算速度及用電變化
資料來源：Goldman Sachs；資料日期：2024/05/29

AI影響層面廣且逐步擴大　面臨之風險需各國加以規範

然而在AI發展路徑上，影響範圍並非僅侷限在科技進步以及用電碳排上，其AI也面臨諸多不同風險及機會，首先在風險部分，其中一大隱憂在於模型的運作，包含資訊準確性、透明度和智慧財產權等，而另一部分為「武器化」包括隱私、誠信、詐欺和網路攻擊等，並且人工智慧將有能力以新的速度及規模進行傳播。歐洲近期則率先通過了《歐盟人工智慧法案》法律框架，並將人工智慧分為四個風險等級，列出禁止的技術、AI供應商義務及需揭露事項、違規行為之刑責，而未來美國、英國及中國都將提出人工智慧相關的規則及法規，來因應人工智慧能在安全且合規的情形下發展。
《歐盟人工智慧法案》風險等級類別
資料來源：EU；資料日期：2024/05/30

永續議題導入AI人工智慧技術　將加速整體人類社會發展進程

AI人工智慧對於全球永續發展也帶來了機會與突破性的進展，以下將針對目前AI趨勢較為顯著的相關面向進行介紹，從中也能探尋出未來該領域之產業趨勢。
  1. 農業：人工智慧（AI）在精準農業領域的應用，可透過分析農田數據，協助農民掌握作物生長狀況、病蟲害防治等資訊，進而優化種植策略，提高產量並減少資源浪費。此外，AI也能應用於農業供應鏈管理，提升物流效率、追蹤產品來源，確保食品安全。
  2. 醫療保健：透過整合來自不同來源的醫療數據，例如電子病歷、檢驗結果、穿戴式裝置數據等，可以建立龐大的醫療數據庫。這些數據可為藥物研發、臨床試驗、醫療診斷和個人化照護提供寶貴的資訊，進而提升醫療效率與效益。
  3. 教育：人工智慧（AI）在電子學習領域的應用，可透過互動式和個人化學習體驗，彌補傳統電子學習的不足，並追蹤學習進度，突破學習受到地域或資源有限的限制，提升整體教育品質。
  4. 氣候：再生能源優化(天氣預報、營運調度、電池儲存優化)，實體製造產業及電力使用最佳化(動態加熱/冷卻、資料中心效率、製造效率提升)，將使得發電及能源使用效率逐步走向最佳化。
  5. 人力資本：上述優點將使先進技術日益普及，並帶動整體社會技能提升，而人力資源管理工具也將獲得進步，能夠快速識別個人能力並與組織需求相匹配，提升整體經濟生產力。
現階段處在AI發展初期，已帶來諸多便利及革新技術，相信未來AI科技加速的進步，或將觸及更多永續發展面向，並能夠在安全及可行之運作下造福全體人類社會。
在AI應用下，目前聯合國永續發展目標(SDGs)有所提升之項目
資料來源：UN；資料日期：2024/05/30

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