隨著耗電的數(shù)據(jù)中心和清潔技術(shù)工廠在全美各地激增，美國大片地區(qū)面臨著電力短缺的風(fēng)險(xiǎn)。公用事業(yè)公司和監(jiān)管機(jī)構(gòu)迫切需要制定可靠的計(jì)劃來擴(kuò)大美國脆弱的電網(wǎng)。
在佐治亞州，對工業(yè)電力的需求正在飆升至歷史新高，預(yù)計(jì)未來十年的新增用電量將是現(xiàn)在的17倍。亞利桑那州公共服務(wù)公司是該州最大的公用事業(yè)公司，它預(yù)計(jì)如果不進(jìn)行重大升級，21世紀(jì)末將嚴(yán)重缺電。弗吉尼亞州北部所有計(jì)劃和在建的新數(shù)據(jù)中心需要幾個大型核電站才能保障供電。德克薩斯州在炎熱的夏季電力短缺已經(jīng)成為常態(tài)，也面臨著同樣的困境。
飆升的電力需求引發(fā)了電力爭奪戰(zhàn)，在從日漸老化的電網(wǎng)榨取更多電力的同時，一些用戶開始自建發(fā)電廠。
“電力短缺的數(shù)字讓人震驚。”負(fù)責(zé)監(jiān)管電力的佐治亞州公共服務(wù)委員會主席賈森·肖說，“我們不知道是如何陷入現(xiàn)在這個困局之中。”
電力需求飆升背后的一個主要因素是人工智能的快速創(chuàng)新。
人工智能正在推動大型計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，這些基礎(chǔ)設(shè)施所需的電力比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心多得多。人工智能也是云計(jì)算大規(guī)模擴(kuò)展的一部分。
亞馬遜、蘋果、谷歌、Meta 和微軟等科技公司正在全美范圍內(nèi)尋找新的數(shù)據(jù)中心地點(diǎn)，許多不太知名的公司也在尋找新的數(shù)據(jù)中心。
加密貨幣(比特幣等貨幣)挖礦的激增也推動了用電量的增長。這一切都給本就負(fù)擔(dān)過重的電網(wǎng)帶來了新的壓力。新能源發(fā)電商和消費(fèi)者都面臨著越來越糟糕的電網(wǎng)。
這種情況在全美范圍內(nèi)引發(fā)了關(guān)于誰將支付新電力供應(yīng)費(fèi)用的爭論，監(jiān)管機(jī)構(gòu)擔(dān)心居民納稅人可能會承擔(dān)昂貴的升級費(fèi)用。
電網(wǎng)的滯后還可能會阻礙向清潔能源的過渡，因?yàn)楣檬聵I(yè)公司高管正在游說推遲化石燃料工廠的退役，甚至新建更多化石能源發(fā)電。
制造業(yè)回流的煩惱
據(jù)國際能源署稱，到2022年，美國2700個數(shù)據(jù)中心消耗的電力將占該國總電力的4%以上。其預(yù)測顯示，到2026年，這一比例會達(dá)到6%。行業(yè)預(yù)測顯示，在接下來的幾年里，數(shù)據(jù)中心將消耗美國更大的電力份額。
數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商紛紛呼吁接入地區(qū)電網(wǎng)，與此同時，拜登政府的產(chǎn)業(yè)政策正以數(shù)十年來未見的速度吸引企業(yè)在美國建廠。其中包括光伏和電動汽車電池等“清潔技術(shù)”制造商。這些制造商受到利潤豐厚的聯(lián)邦激勵措施的吸引。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，拜登執(zhí)政以來，各公司宣布計(jì)劃在美國建造或擴(kuò)建超過155家工廠。自20世紀(jì)90年代初以來，工廠建設(shè)在美國建筑支出中所占的比例還從未如此之大。
根據(jù)研究公司Grid Strategies對監(jiān)管文件的審查，公用事業(yè)公司對未來五年所需電量的預(yù)測幾乎翻了一番，并且預(yù)計(jì)還會增長。
飆升的電力需求已經(jīng)推遲了堪薩斯州、內(nèi)布拉斯加州、威斯康星州和南卡羅來納州燃煤電廠的關(guān)閉時間。
佐治亞州主要電力公司佐治亞電力公司最近透露其電力預(yù)測與實(shí)際需求差距極大，并指出數(shù)據(jù)中心是罪魁禍?zhǔn)?，這令監(jiān)管機(jī)構(gòu)感到震驚。
這一情況促使佐治亞州官員重新考慮該州提供激勵措施來吸引計(jì)算業(yè)務(wù)的政策，這些業(yè)務(wù)創(chuàng)造的就業(yè)機(jī)會很少，但可以通過繳納高額財(cái)產(chǎn)稅來增加社區(qū)預(yù)算。佐治亞州眾議院和參議院的最高領(lǐng)導(dǎo)人均為共和黨人，他們支持暫停數(shù)據(jù)中心激勵措施。
與此同時，佐治亞州監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在探索如何保護(hù)納稅人，同時確保有足夠的電力來滿足該州最有價(jià)值的新產(chǎn)業(yè)：清潔技術(shù)公司的需求。動力電池、光伏等清潔能源生產(chǎn)工廠紛紛涌入佐治亞州，很大程度上是因?yàn)樵撝莩兄Z提供廉價(jià)、可靠的電力。
類似的事情正在整個美國上演，西北地區(qū)的俄勒岡州，波特蘭最近將未來五年新增電力需求的預(yù)測提高了一倍，稱數(shù)據(jù)中心和“快速工業(yè)增長”是驅(qū)動因素。
離網(wǎng)潮
這次電力緊缺打亂了數(shù)據(jù)中心開發(fā)商邁克爾·哈拉布達(dá) (Michael Halaburda) 和阿曼·哈利利 (Arman Khalili) 的計(jì)劃，他們的最新項(xiàng)目涉及改造波特蘭地區(qū)一家被廢棄的瓷磚工廠。
就在幾個月前，兩人還以為他們可以毫無問題地獲得所需的電力。然后電力公司提醒他們，需要進(jìn)行“線路和負(fù)載研究”，以評估是否能為該設(shè)施提供60兆瓦的電力。
邁克爾·哈拉布達(dá) (Michael Halaburda) 和阿曼·哈利利 (Arman Khalili) 決定用天然氣分布式能源來解決項(xiàng)目的用電問題，必要時再使用電網(wǎng)電力。他們表示，接下來在德克薩斯州的新項(xiàng)目中，不會再寄希望于電網(wǎng)電力供應(yīng)。
隨著越來越多的公司對美國電網(wǎng)的堵塞感到沮喪，他們越來越多地轉(zhuǎn)向這種離網(wǎng)的分布式能源。
微軟和谷歌等公司希望能源密集型工業(yè)運(yùn)營最終能夠由現(xiàn)場小型核電站提供動力，微軟甚至將人工智能投入使用，試圖簡化核電站審批的繁瑣流程。微軟還簽署了一項(xiàng)協(xié)議，從一家試圖開發(fā)零排放聚變能源的公司購買電力。但脫離電網(wǎng)本身也帶來了巨大的監(jiān)管和土地征用挑戰(zhàn)。
大型科技公司也在探索人工智能如何幫助電網(wǎng)更高效地運(yùn)行。谷歌表示，他們正在開發(fā)平臺，在電力需求高峰轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)提供零碳能源的時間和地點(diǎn)。但隨著數(shù)據(jù)中心能源需求的增長，實(shí)現(xiàn)零排放承諾和人工智能創(chuàng)新雄心變得越來越復(fù)雜。
Layer 9 Data Centers的首席執(zhí)行官邁克爾·奧爾蒂斯(Michael Ortiz)表示，該公司希望通過在墨西哥建設(shè)數(shù)據(jù)中心來避免電網(wǎng)阻塞的問題。“數(shù)據(jù)中心必須變得更加高效，我們需要使用更清潔的高效能源，例如核能。”
全球最大的數(shù)據(jù)中心公司之一Equinix的官員表示，他們一直在嘗試使用燃料電池作為備用電源，但他們?nèi)匀幌Ｍ軌蚶^續(xù)將電網(wǎng)作為新項(xiàng)目的主要電力來源。
電網(wǎng)供電能力不足影響的不僅僅是數(shù)據(jù)中心。僅為電動租賃車和地面維護(hù)卡車充電就需要巨大的能源。一項(xiàng)分析顯示，到2030年，丹佛和明尼阿波利斯機(jī)場的電力需求將翻一番。根據(jù)汽車租賃巨頭Enterprise、Xcel Energy和咨詢公司Jacobs委托進(jìn)行的這項(xiàng)研究，到2040年，他們所需的電力將是目前使用量的三倍以上。
各方掣肘
拜登政府已將緩解電網(wǎng)瓶頸作為優(yōu)先事項(xiàng)，但這是一個政治上充滿爭議的過程，而且聯(lián)邦權(quán)力有限。建設(shè)所需的輸電線路和變電站涉及大量土地征用、詳盡的環(huán)境審查以及確定誰應(yīng)該支付費(fèi)用的談判。
該過程貫穿各州監(jiān)管機(jī)構(gòu)，各州之間往往會為誰承擔(dān)成本等問題展開爭論。
自2013年增加4000英里以來，美國新安裝的輸電線路數(shù)量急劇下降。現(xiàn)在，美國每年要增加1000英里輸電線路都很困難。
雖然數(shù)據(jù)中心的激增給各州批準(zhǔn)新輸電線路帶來了更大的壓力，但也使任務(wù)變得復(fù)雜。例如，馬里蘭州的官員正在抗議一項(xiàng)耗資52億美元的基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃，該計(jì)劃將向弗吉尼亞州勞登縣的大型數(shù)據(jù)中心輸送電力。
馬里蘭州相關(guān)機(jī)構(gòu)稱電網(wǎng)運(yùn)營商PJM的計(jì)劃“從根本上說不公平”，認(rèn)為這可能會讓馬里蘭州公用事業(yè)客戶為數(shù)據(jù)中心的電力傳輸付費(fèi)，而弗吉尼亞州則積極爭取數(shù)據(jù)中心，并利用這些數(shù)據(jù)中心獲得意外的稅收收入。
隨著供應(yīng)變得越來越稀缺，關(guān)于誰從電網(wǎng)獲得電力以及如何獲得電力的緊張關(guān)系只會加劇。
在德克薩斯州，用于加密貨幣挖礦的數(shù)據(jù)中心急劇增加引發(fā)了一場爭論：它們是否會讓本就負(fù)擔(dān)過重的電網(wǎng)徹底崩潰?咨詢公司W(wǎng)ood Mackenzie的一項(xiàng)分析發(fā)現(xiàn)，挖礦的礦場所需要的能源幾乎相當(dāng)于整個德克薩斯巔峰負(fù)荷的四分之一。
與谷歌和Meta等大型科技公司運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心不同，加密貨幣礦場通常不會配套建設(shè)可再生能源項(xiàng)目。
Wood Mackenzie分析的作者Ben Hertz-Shargel表示，其結(jié)果是，加密貨幣對電網(wǎng)的消耗可能會抑制德克薩斯州為其他高耗能業(yè)務(wù)提供電力的能力，而這些業(yè)務(wù)可能會推動創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)增長。
在電力保持充足供應(yīng)的幾十年后，全美各地的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和公用事業(yè)公司都已經(jīng)不太清楚哪些項(xiàng)目應(yīng)該優(yōu)先并網(wǎng)。
“立法者需要考慮一點(diǎn)。”Ben Hertz-Shargel在談到分配日益有限的電力供應(yīng)時說道。“一旦引進(jìn)了部分高耗能產(chǎn)業(yè)，那么就要面臨供給不足的風(fēng)險(xiǎn)。”
(本文編譯自《華盛頓郵報(bào)》，原文有刪改。)
來源：能源新媒 編譯/魏然
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