隨著人工智慧（AI）技術的快速發展，其在醫療、交通、金融等領域的應用為社會帶來了顛覆性的變革。然而，這場技術革命的背後也浮現出一個嚴重的問題：AI的能源消耗。大型AI模型的訓練需要大量的計算資源和能源，這些運算需求對環境造成了不小的壓力，尤其是數據中心和AI運算過程中的碳排放和水資源消耗。如何平衡技術進步與環境保護，成為當前亟待解決的挑戰。

AI耗能的困境：創新背後的代價

根據美國電力研究院（EPRI）的報告，數據中心的耗能和耗水隨著AI應用的普及持續增加，預計到2030年，數據中心可能消耗美國電力總供應量的4.6%到9.1%，數據中心對水資源的需求也顯著增加，尤其是用於冷卻系統的用水。當前數據中心的水消耗量佔美國公共水資源的2%到3%，根據摩根大通的研究報告指出，從2017年到2022年，全球數據中心的總耗水量每年增長6%；面對這些挑戰，EPRI提出三大策略來減緩資源壓力，包括改進數據中心的操作效率與彈性、加強與電力公司的合作，以及提升負載預測能力。   

Google作為全球科技領袖之一，在AI領域的發展推動了整個行業的創新。然而，2024年Google的碳排放量較前一年上升了13%，這反映出AI技術大規模應用和數據需求急劇增加所帶來的能源消耗挑戰。為了應對這一問題，Google採取了多項措施以減少環境影響，首先，它加強了數據中心的能源效率，透過先進的冷卻技術和智能能源管理系統降低電力消耗；其次，Google積極投資於可再生能源，致力於實現100%使用可再生能源供電的目標。除了提高運營效率，Google還在探索利用AI技術來進一步降低碳排放，通過AI驅動的能源管理系統精確調控能耗，推動行業向可持續發展邁進。這些舉措不僅幫助Google減少了碳足跡，也為其他企業樹立了良好的榜樣。

AI的帶來的創新與產生的巨大耗能，以致進步與環境保護之間陷入了兩難，台灣在面臨AI帶來的環境衝擊時，可發展以下的措施：

1. 建立綠色數據中心

微軟在2024年11月14日宣布，Microsoft 365資料中心啟用服務，是微軟在全球第66座區域級規模的資料中心，也是微軟在台灣史上最大筆的投資，預計從太陽能、風力及水力取得再生能源，當溫度低於攝氏29.4度時，將只透過通風氣冷的方式為新資料中心降溫，而不使用液體冷卻，早在2013年Google於彰濱工業區正式啟用的資料中心時，便運用冷卻水降溫系統， 更於2022 年起便轉換為 100％ 工業用水，確保與民生用水分流，可較空調降溫的資料中心節省約10％的電力、降低10％的碳排放；台灣經濟部與中研院在2024年10月21日宜蘭員山鄉開鑽全台首座「深層地熱探測井」，是24小時發電的「基載綠能」。據經濟部地礦中心評估，台灣深層地熱發電潛能具有40GW，其中宜蘭平原最為豐富達8.5GW，若可以成功取用將對於台灣電力有極大貢獻。經濟部長郭智輝表示，宜蘭地熱具有相當潛力，相信只要地熱發展愈好，資料中心也有機會進駐到宜蘭發光發亮。

2. 智慧能源管理

利用AI優化再生能源（如風能和太陽能）的發電與分配，並提升電網的運行效率，2024年10月4日台灣國際智慧能源週，台電以「智慧電網」為主題參展，透過「智慧調度」、「智慧配電」與「智慧用電」，打造「智慧電網」，獲得國外評比肯定，更在2021、2022年都獲得SGI(Smart Grid Index)第二名殊榮；2024年能源轉型國際論壇中，經濟部長郭智輝表示，台灣為出口導向國家，受國際經濟情勢影響很大，在台灣相對強勢的半導體、人工智慧、雲端資訊服務產業來說，都是相當耗電的產業，維持穩定電力供應已是政府首要任務之一，部長引用國際能源總署報告指出：「節能是推動淨零碳排的首要燃料」，他認為，對天然資源較為匱乏的台灣而言，「節能就是最便宜的能源」，未來經濟部也將依用戶屬性推動深度節能，協助改善能源效率；然而，台灣在再生能源的發展上面臨諸多困境，儘管台灣政府設定了2025年再生能源佔比達20%的目標，但2022年時，再生能源佔比僅為15.27%，未達預期目標，以太陽能為例，台灣面臨土地資源的競爭、技術與成本挑戰、政策支持不足等問題，由於土地面積有限，在農業用地競爭激烈的情況下，造成太陽能板的鋪設與農爭地、排擠糧食生產等爭議不斷，太陽能板的初期安裝成本較高，雖然長期使用可節省電費，但高昂的設備購置和安裝費用常常令潛在用戶卻步，而且儲能技術也是一大挑戰。還有，國以民為本、民以食為天，台灣的糧食自給率只有31.75%，有百分之七十需仰賴進口，在地緣政治與區域戰爭的影響下，農地的保留與生產力的養護至關重要，因此台灣政府推動再生能源政策方面，需多方衡量與農爭地的問題。

3.低耗能AI技術 

美國電力研究院（EPRI）的報告顯示，透過聊天機器人ChatGPT查詢資料的耗能程度，比直接使用Google搜尋資料要高出10倍，2024年Google I/O開發者大會上，Google發布下一代TPU，此款新晶片被描述為Google迄今為止「最節能」的TPU；而AI晶片龍頭輝達執行長黃仁勳說明，使用Blackwell來訓練大型語言模型GPT-4系統，因算力的提升，所需要消耗的電力，大概是原來的1/350，期待台灣學界與產業界聯合研發低功耗AI晶片，以降低AI模型訓練的能耗，促進技術輸出。

2024 TIE台灣創新技術博覽會的永續發展館於2024年10月17日開幕。經濟部能源署主任秘書翁素真指出，政府積極推動二次能源轉型，尤其是智慧共享的綠能戰略。除了加速開發太陽光電、風力發電等再生能源，還著重於從需求面加強節能。面對未來再生能源高滲透率的情況，創新AI科技能源管理將是穩定供電的關鍵；工研院綠能與環境研究所所長王漢英表示，工研院長期致力於智慧能源管理和高效儲能解決方案，包含「聚合多元資源虛擬電廠驗證平台」能將分散的能源資源有效整合，通過智慧預測與排程來實現能源的即時調配。而「敏捷部署需量反應能源管理系統」運用AI技術，精準調節高能耗設備，實現節能並支援需量反應服務，台灣政府積極發展再生能源，計畫在2025年前讓綠能佔總發電量的20%，並鼓勵資料中心導入再生能源供應，台灣正試圖在科技創新與環境永續之間找到平衡。

AI的發展為人類帶來了前所未有的機遇，但其環境影響不容忽視，政府與民眾都必須認識其潛在的環境風險，並著手製定措施減少這些負面影響。然平衡AI技術的進步與環境保護並非易事，勿忘要為未來的世代創造一個更健康的地球，才是當今最首要的課題！台灣在這場全球技術競賽中，雖面臨資源限制，卻擁有關鍵的半導體技術優勢，以及政府與產業的合作基礎，我們需要推動綠能與高效運算技術的結合，實現技術創新與環境保護雙贏，使得AI真正成為人類未來的助力，而非負擔。