AI牽動巨額自然資本與環境代價

刊於《信報》，2026年8月10日

AI牽動巨額自然資本與環境代價

許佳龍

科大協理副校長（學術發展）；資訊、商業統計及營運學系講座教授；艾禮文家族商學教授

月之暗面（Moonshot AI）最近推出大模型Kimi K3，憑藉2.8萬億參數，並擁有100萬詞元上下文窗口，成為全球首個近3萬億級別的開源大模型，而且通過優化技術架構，有效減少了推論成本，使「性價比」取得顯著突破，比較之下，其API綜合定價僅為美國頂尖閉源模型（如 Claude Fable 5、GPT-5.6 Sol）的三成至五成，相信這將令AI編程更為普及。雖然Kimi K3的訓練與推論成本得以顯著下降，但AI大模型的整體發展耗費，迄今仍然未能達致成本效益。

有論者從大模型處理、理解和生成文字的基本單位「詞元」（Token），當中的成本效益來反映資本投入與效益不匹配的困境；也有從更寬廣的視閥，來揭示AI發展對對自然資本的消耗和環境代價，來探討發展AI不可視忽的問題。

由於AI技術應用如今無遠弗屆，且發展快速，其對社會以至個體的種種影響，確實值得深入觀察與討論。

AI供應商補貼用戶

無可否認，人工智能可在瞬間生成一篇行文暢順，資料詳盡的文章或報告，還可根據用者的指令，處理包含文本、編程、圖像設計及數據分析等智能化工作，表現出色，讓人讚嘆。但讀者也許沒有深入了解，發展AI大型語言模型所投入的驚人成本，遠遠無法單靠對現有用戶徵收費用，如每月收取訂閱費、或「應用程式介面」（API）調用計費的收入，來加以彌補，整個行業迄今仍處於嚴重「收支失衡」狀態。換言之，目前的AI供應商是在補貼用戶使用。

造成嚴重「收支失衡」的原因多端，首先，是AI的驚人成本結構，包括巨大訓練成本。要開發下一代更聰明的模型，必須購買大量頂級AI芯片，並且消耗巨量電力；另一方面，在多個大型語言模型激烈競爭下，大家搶奪市場佔有率，使收費策略陷入高支出低收入的「補貼」泥潭。

能源消耗與環境成本

另一方面，收支失衡的背後，的確藏着巨大能源消耗和環境成本。據聯合國大學水、環境與健康研究所於6月份發表了一份報告——《人工智能能源使用的環境成本：碳足迹、水足迹和土地足迹》（Environmental Cost of AI’s Energy Use: Carbon, Water and Land Footprints‧下簡稱《報告》），全面地剖析了AI高速發展背後所消耗龐大的「自然資本」與環境代價。

首先，有關AI高速增長之勢，《報告》預計，增長規模將從2023年的1890億美元，增長至2033年的近5萬億美元，意味AI市場規模在10年內將增長約25倍；預計2026年全球人工智能支出，將超過2.5萬億美元，從中可見AI發展之速。

在AI訓練方面，前沿模型的訓練需要消耗巨大能源，這一點已有很多報導，不必詳述。相比訓練階段，更值得注意的是，在推理和應用階段的長期消耗。《報告》估算，模型上線後，若平均每條文本詢問消耗約 0.42 瓦時 (Wh)電量，那麼，每年的消耗量約為 383 吉瓦時 (GWh)，相當於撒哈拉以南非洲近300萬人的年度家庭用電需求。

數據中心產生巨額環境代價

隨著人工智能工具普及和廣泛應用，每天產生約3億張人工智能生成的圖像，每一張典型圖像生成耗電量2.9瓦時，總量就需要消耗約318吉瓦時電力，也足以滿足撒哈拉以南非洲近250萬人的年度家庭用電需求，而生成這張典型圖像，較生成一條簡短的文本答案耗電量（0.047瓦時）高出60倍（參見附圖），由此可見，海量的詢問可累積構成巨大的基礎設施負荷。

至於備受關注的基礎設施數據中心，《報告》估算， 2025年，全球數據中心消耗448太瓦時（TWh）的電力，足以滿足撒哈拉以南非洲13億人口2.6年的年度居民用電需求。這個用電量將產生1.89億噸二氧化碳當量的碳足跡，需要種植32億棵樹苗，歷時10年才能抵消；消耗4.5萬億升水，足以滿足撒哈拉以南非洲6億多人的年度基本生活用水需求；數據中心需求的土地佔用面積為6900平方公里，幾乎是倫敦大都會區的4.5倍。

隨着AI進一步發展，AI使用的自然資源和環境代價，勢必進一步擴大。《報告》預估，到2030年，全球數據中心的電力消耗量，可能超過945太瓦時（TWh），佔全球預計電力消耗量的近3%，足以滿足撒哈拉以南非洲13億人口約5.5年的居民用電需求。

《報告》呼籲，評估AI的可持續發展，必須同時量化碳、水、土地三大足跡；一個良好AI生態系統有六項原則，包含透明度、高效設計、公平正義、生命週期責任、全球合作，以及可持續利用，以促進低碳足跡的明智選擇。

筆者認同，在當前AI高速發展之際，對其造成的各種影響作出預判，從而及時制訂有效應對方略，對AI的可持續和健康發展有明顯裨益。至於在應用層面的成本效益問題，即使AI公司如今調整了收費模式，以詞元的輸入輸出來計費，但依然無法扭轉收支嚴重失衡之困，其成因和影響，另文討論。