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元宇宙能过“能源关”吗

来源:经济日报2022-01-27 14:14

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  要维持元宇宙长期运作,充足稳定的能源供应必不可少。在无法实现清洁能源稳定充足供给前,政府部门应加强顶层设计,紧跟“双碳”工作节奏做好元宇宙产业规划。

  越来越热的元宇宙概念和能源有关系吗?可以肯定地说,有!去年年底以来,元宇宙概念在资本市场持续热炒,游戏、互联网、旅游、餐饮等各行各业争相与元宇宙挂钩,北京、上海、杭州等各大城市也在元宇宙上展开布局。不少网友感叹,“还有什么能阻挡元宇宙时代的到来?”答案很简单:断电。在有限的能源供给面前,元宇宙其实很脆弱。

  全球著名互联网企业甚至更名,彰显进军元宇宙的决心。他们认为,互联网的下一代是“一个身临其境的互联网”。简单理解,元宇宙就是与现实世界平行,可提供游戏、购物、社交等沉浸体验的开放虚拟世界。要实现高阶元宇宙,数字世界需要持续模拟和复制现实世界,通过各类传感器和外接设备,人们可自由穿梭于两个世界之间。

  几乎支撑元宇宙运行的每一个设备都需要能源支持,要维持元宇宙长期运作,充足稳定的能源供应必不可少。1946年2月,世界上第一台现代电子数字计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生。这台电脑占地约150平方米,重达30余吨,耗电功率约150千瓦。启动这个巨型机器时,常导致部分街区停电。元宇宙的发展,让信息设备能耗再次大幅跃升。

  为创造堪比真实世界的沉浸感,元宇宙发展需要5G、人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网、VR、AR等数字技术支持。物联网和工业互联网打通线上线下数据;5G网络帮助数据高速稳定传输;区块链将元宇宙中的数据资产化,形成新的可信机制和协作模式;VR和AR改变人机交互的方式。其中,每一项技术的大规模发展都要以提高能耗为代价。

  当前,VR、AR技术离真正具有低延迟、高沉浸的理想体验还有很长的路要走。以VR为例,设备分辨率至少要达到8K以上才会有非常真实的体验,设备刷新率也还有较大提升空间。要突破这些瓶颈,对网络、存储、计算、电池的要求会大幅提升。

  区块链是元宇宙的基础技术构成要素之一,基于区块链技术的数字货币是元宇宙运转的重要工具。区块链中区块的生成需要进行大量无意义的计算,而算力又与电力高度正相关。研究显示,全球比特币挖矿每年消耗约91太瓦时的电力,这超过了拥有550万人口的芬兰的用电量。

  数据中心能耗更高,对电力系统的影响也更大。据统计,2018年全国数据中心耗电总量达到1609亿千瓦时,超过上海市当年全社会用电量,占全国用电量比重2.35%。随着元宇宙世界不断生长,各类数据还将呈现指数级增长,从而推动数据中心数量和规模大幅增长,给电力供应和碳排放带来新挑战。

  跟原子相比,比特的传输速度更快、成本更低,因此数字化的事物往往呈现指数级增长。在元宇宙时代,数据量爆炸、数据来源多元且更新频繁,现有算力和技术并不能满足未来元宇宙发展的需求。要让元宇宙时代真正到来,在提高算力和技术的同时,清洁且可持续供应的能源成为决定性因素之一。

  在无法实现清洁能源稳定充足供给前,政府部门应加强顶层设计,紧跟“双碳”工作节奏做好元宇宙产业规划。坚持节能优先战略,明确元宇宙相关企业在节能减排中的主体地位,约束企业不当能源消费,鼓励企业通过节能获取额外收益和奖励。避免在严控传统高耗能产业发展的同时,又催生出一个全新的高耗能产业。

  要鼓励相关企业根据自身发展需求,以多种方式积极采购可再生能源,不具备条件的企业可通过认购绿色电力证书等方式应用可再生能源。同时,企业还应充分发挥技术与产业模式的创新潜能,采用新工艺、新材料、新方案、新设计,降低设备能耗,并通过算力共享,提升资源统一调度效率,让单位算力效率和价值最大化。

  长远来看,分布式的可再生能源系统或是元宇宙可持续发展的重要解决方案。支撑永续发展的庞大元宇宙数字空间,需要以巨大的计算能力和海量的数据存储空间为基础,这决定了元宇宙时代基础设施将高度依赖分布式系统,需要全球计算和存储资源全面协同。每一个分布式元宇宙基础设施都可通过分布式能源系统提供电力支持,应结合储能、氢能等新技术,提升可再生能源在其能源供应中的比重。

  单从能源供给角度而言,元宇宙的全面爆发还很遥远,这一天或许要等到全球真正实现能源自由。

  (王轶辰)

[ 责编:涂子怡 ]
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