解码美国AI电力困局:在“幽灵数据中心”与真实需求间走钢丝
在AI算力狂飙的时代,美国电网正成为意想不到的战场。一方面,数据中心的电力申请量堆积如山,数字之大足以改写全美能源版图;另一方面,真正落地的项目却寥寥无几,电力公司陷入进退维谷:是为AI扩产而大举投资,还是担心自己替“幽灵数据中心”买单?
“AI的尽头是电力”,这一说法在过去一年已成为业内共识。然而,对于有望在这轮AI热潮中大为受益的美国电力企业而言,眼下正面临一个意想不到的“烦恼”:幽灵数据中心太多。
全美在建或拟建的数据中心正迫切寻求接入电网,但最终有多少会真正落地,又将消耗多少电力,许多答案并不明朗。
电力危机:AI繁荣的阴暗面
根据美国能源信息署的数据显示,在2020年之前,美国电力需求曾停滞了二十年,但如今全美范围内正以约每年2%的速度增长,背后的主要推手是人工智能热潮。
美国数据中心的年度总耗电量已达到176太瓦时(TWh),占全国总用电量的4.4%,这一比例在短短五年前尚不足2%。AI相关的计算系统占据了数据中心总耗电量的20%-50%,成为能耗增长的主要贡献者。
ChatGPT等生成式AI平台上的单次搜索耗能至少是谷歌搜索的十倍。美国OpenAI公司开发的GPT-4大语言模型在持续14周的训练过程中,消耗了高达42.4吉瓦时的电力,日均耗电0.43吉瓦时,相当于2.85万户欧美家庭的日均用电量。
幽灵数据中心:电网申请的虚假繁荣
多家美国公用事业公司报告称,潜在数据中心的并网互联申请正在激增。这些申请的总需求量,甚至达到了数倍于公用事业公司整个服务区域现有电力需求的水平。
以美国电力公司(AEP)和得州Oncor为例,两家合计收到的接入申请电量逼近400吉瓦。这是个什么概念?
相当于美国本土48州夏季用电峰值的一半以上,足以点亮4800万户家庭。但业内人士坦言,其中相当部分属于重复计算和“投机性申请”——开发商同时报多个州,只为锁定先机。于是,一个现实与虚拟叠加的“电力泡沫”,正在电网排队序列里悄然膨胀。
问题在于,同一潜在项目的电力需求,可能被不同电力公司重复计算了两到三次甚至四次。数据中心开发商和科技公司正在全美范围内,向多家电力公司提交用电申请,同时物色能够快速建设大型数据中心并接入电网的地点。
电力公司的困境:机遇与风险并存
目前,不少美国电力公司并不愿承担过度建设发电厂或输电线路的风险。若人工智能热潮被过度炒作,或科技行业最终所需电力低于预期,其他客户将被迫承担基础设施成本。
美国劳工部数据显示,过去一年全美电价已上涨了5.5%,涨幅超过了通胀率。卡内基梅隆大学和北卡罗来纳州立大学的分析发现,受数据中心影响,到2030年,美国电费平均将上涨8%,而在弗吉尼亚州等地,涨幅可能高达25%。
以美国电力公司为例,其目前系统容量为37吉瓦。截至当前,其已与有需要的新客户签署了约24吉瓦电力的电力供应协议,计划在本十年末前提供供电服务。
但美国电力公司还有额外190吉瓦的潜在需求排队等待——约相当于其当前系统容量的五倍。美国电力公司首席财务官Trevor Mihalik表示:“我们知道并非所有需求都会实现,但即使其中一小部分也意义重大。”
现实与预期的差距
CenterPoint Energy公司休斯顿区域电网当前用电量略超22吉瓦,位居全美都市区的前列。当前接入申请总量约达53吉瓦,其中约25吉瓦来自数据中心。
公司首席执行官Jason Wells透露,一年前数据中心的申请电量仅为1吉瓦,他预估最终实际供电量约占申请量的20%。全美公用事业公司对数据中心项目的评估标准也与之接近。
数据中心开发商们通常会同时考虑多个可能的建设地点,因为电网连接可能需要数年时间,且可能遇到在审批或分区方面的不可预测的障碍。
PA咨询公司管理顾问Akshat Kasliwal指出:“这些超大规模用户和数据中心开发商自己也在试图寻找更畅通的市场路径,但关于供电接入所需时间的不确定性实在太大。”
电网老化和电力短缺的根本挑战
美国的电网设施主要建设于20世纪60年代和70年代,70%的输电线使用超过25年,面临严重的电网老化情况。如今数据中心带来的需求激增,使电网系统成本需要重新分摊到更多用电主体上。
在谐波失真严重的地区,几乎都紧挨着美国的数据计算中心。谷歌、微软、亚马逊等美国科技厂商建设的数据中心虽然有电力保护措施,但一旦出现电源切换情况,美国东部电网会面临着1500兆瓦的超大负荷切除。
这会导致电网频率和电压数值瞬间上升,使整个相关联的地区出现电力停滞情况,可能波及6500万美国居民的正常生活。
全球竞争下的AI电力困境
面对国内电力限制,美国科技公司正在全球范围内寻找更适合建设数据中心的地点。OpenAI正计划在印度建设一座超大规模数据中心,并纳入其“星际之门”品牌项目,预期建设规模至少要达到1吉瓦。
微软年初曾宣布向印度追加投资30亿美元建设数据中心,以拓展AI和云服务算力。谷歌母公司Alphabet也计划在印度南部安得拉邦投资60亿美元,建设一座1吉瓦的数据中心。
这种全球扩张反映了美国本土电力限制对科技公司发展的制约,以及企业为满足AI需求所做的全球布局。
07未来展望:平衡AI发展与电力保障
推动AI发展的美国大企业坚称没有将成本转嫁给居民或者小企业的想法。但实际情况是,美国企业游说监管机构,要求将部分升级成本分摊给所有用户,并辩解称发展数据中心可以带给当地就业机会。
麦肯锡研究所数据显示,2025至2030年间,全球企业为满足AI需求的投资总额预计将达6.7万亿美元。微软、谷歌、亚马逊、Meta这四家美国AI巨头在2025年的投入资本将创下3640亿美元的历史纪录。
这种巨量的技术扩产,带来的电力需求压力是前所未有的。电力公司面临两难抉择:过度建设可能让消费者背负不必要的成本,建设不足又可能扼杀创新和经济增长。
总结
未来几年,美国电网既要支撑AI浪潮,又要避免让普通居民为泡沫埋单。真正的考验不是电厂能不能建得起来,而是如何在真实需求与虚拟繁荣之间,划出一条清晰的界线。
AI的尽头或许真的是电力,但谁来为这份电力买单,才是市场最关心的答案。