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行业观察人士警告电网无法应对数据中心建设,因为需求超过了发电和输电基础设施的扩张。

电网约束正在变成结构性的;数据中心建设将转向私人电力、核能/SMR和地理上分散的低拥塞地区。
行业媒体Slicast · 2026年7月29日 UTC 15:22 · 美国 · 来源: The Spectator
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月转入七月,热浪笼罩美国东海岸,美国能源部发布了一项十年前似乎不可想象的命令。该命令授权PJM——为从芝加哥到华盛顿的6700万美国人供电的电网运营商——在系统承受足够压力的情况下,可以命令弗吉尼亚州和马里兰州的数据中心断开连接并改用柴油发电,以释放容量让其他用户维持空调运行。任何用电量超过50兆瓦的设施只有15分钟的时间来遵守命令。这被定位为防止轮流停电的最后手段。能源部长克里斯·赖特强调,保持电力供应是"不可商量的"。

停电并未发生。两天后,PJM预测峰值需求刚好超过166,000兆瓦——打破了自2006年以来保持的纪录——电网挺住了。但这次险些发生的事本身讲述了真实的故事。

在大约二十年的时间里,美国电力需求一直保持平稳:效率提升抵消了消费增长,意味着公用事业公司建设甚少。那个时代已经结束。追踪需求曲线的咨询公司Grid Strategies现在预测美国峰值需求到2030年将增加约166吉瓦。仅仅几年前,五年预测还是24吉瓦。这一数字增长了六倍,而唯一最大的驱动力是数据中心。

人工智能热潮要求庞大的处理器中心进行不间断的电力消耗。2023年,数据中心消耗了美国电力的约4.4%;一个联邦实验室预测这将在2028年达到7%至12%。按照更激进的预测,到本十年末,数据中心本身将占美国需求增长总量的约一半。

真正的制约因素在上游:发电能力和传输基础设施。超过2,000吉瓦的新发电厂排队等待并入电网——超过现有电力系统——但只有大约七分之一的项目最终得以建成,通常需要等待五年。新输电线路面临更长的延误,受制于许可程序、诉讼和社区反对(反对在他们的社区建设电力塔)。即使是按需发电所需的燃气涡轮机也被积压到2030年代。

数据中心不仅通过原始的电力需求,还通过其行为来破坏电网的稳定。这些设施为了保护其处理器而设计,在出现任何问题的第一时间就会立即启动自己的发电机。弗吉尼亚州的一个数据中心集群去年在片刻间减少了1,800兆瓦的电力。六月命令本质上是正式化了这些机器已经独立进行的操作——除了现在政府决定何时让它们断开连接。

政府已经采取了另一项重要工具:防止老旧工厂关闭。自去年五月以来,能源部根据大萧条时代的法规发布了超过40项紧急命令,强制即将退休的煤炭和石油工厂继续运营。密歇根州的J.H. Campbell煤电站就是这一做法的典范。原定于去年五月末关闭,但自那时以来一直在联邦命令下继续运营——尽管区域电网运营商从未要求这种干预,州监管机构明确表示密歇根州不存在能源紧急情况。

但是,让半世纪前的煤电厂继续运营对根本的供应问题没有真正的解决方案。可以最快建成并且占据连接队列的装置中,压倒性多数是太阳能、风能和电池系统——大约每20个项目中有19个——恰好是现任白宫最不支持的技术。

获得充足的有保障容量是昂贵的,而且成本由家庭而不是科技公司承担。在PJM地区,年度容量成本在一年内从22亿美元激增到147亿美元。使一切更加复杂的是越来越不稳定的天气模式。2021年袭击德克萨斯州和2022年袭击东部电网的冬季风暴共造成超过300人死亡——11年来第五次重大寒冷天气电网危机。北美电力可靠性公司首席执行官、负责北美电网可靠性的吉姆·罗布在去年秋天将日益增加的风险描述为"五级火警"。

这不仅仅是一个美国问题。在爱尔兰,数据中心已经消耗了该国约22%的电力——欧洲最高份额——迫使都柏林多年冻结新的电网连接。去年夏天,当法国经历有记录以来最炎热的天气时,法国电力公司(EDF)被迫降低核反应堆的功率,因为用来冷却它们的河流变得过热。这种模式到处都在重复:需求远超发电和传输能力,物理世界抵抗被急促推动。

英国以更高级的形式展现了相同的动态,但缺乏相应的增长。它拥有发达国家中最高的工业电价——大约是美国工业支付价格的四倍,这一现实正在悄悄摧毁英国仅存的制造业。其电网连接队列已膨胀到700多吉瓦,是实际需求的四倍,有些项目延迟到2040年代。系统运营商已明智地开始拆除并重建队列。然而,情况很严峻:英国正在竞争吸引美国无法供电的数据中心,试图将它们放在无法清除自己积压的电网上,同时收费极其昂贵。

诊断很直接,尽管令人不适。美国并不缺乏可能产生的电力,但已经失去了建造输电设施的能力。队列、电力塔、涡轮机和许可证是制约因素——每一个都是自己造成的。相应的补救办法也不够光彩:在连接队列中优先考虑稳定电力,跨地区建设输电基础设施,并停止退役可靠的电厂,直到有可靠的替代品准备就位。

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行业观察人士警告电网无法应对数据中心建设,因为需求超过了发电和输电基础设施的扩张。 · Slicast