中國儲能網(wǎng)訊:一場由人工智能(AI)引發(fā)的科技革命正在以前所未有的速度向前沖刺。在這波浪潮的背后,是另一個龐大的“競技場”——能源。
據(jù)標普全球(S&P Global)預測,僅微軟、亞馬遜、谷歌母公司“字母表”(Alphabet)和Facebook母公司Meta四大科技巨頭,在2026年的AI基礎(chǔ)設(shè)施(主要是數(shù)據(jù)中心)投入就將高達6350億美元。根據(jù)美國能源部(DOE)援引勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)發(fā)布的《2024年美國數(shù)據(jù)中心能源使用報告》,所有數(shù)據(jù)中心(包括傳統(tǒng)IT、云計算及AI)目前僅占美國總用電量的4.4%,但到2030年,這一比例預計將激增至12%到20%。
特朗普再次上任總統(tǒng)后,反復強調(diào)美國需要再工業(yè)化、將外流的制造業(yè)遷回本土以創(chuàng)造大量就業(yè),但制造業(yè)回流及芯片廠、超級計算機廠、AI數(shù)據(jù)中心等核心工廠的落地,都必須以強大的能源體系為支撐,而美國社會長期存在“妖魔化”能源產(chǎn)業(yè)的傾向,制約了能源供給的增長。
根據(jù)蓋洛普(Gallup)2026年5月發(fā)布的最新民調(diào),高達71%的美國人反對在居住地附近建設(shè)數(shù)據(jù)中心,這一反感比例甚至超過了核電站。反對者主要顧慮其過度消耗水資源和能源,以及會導致電費上漲等。
用什么樣的電供給數(shù)據(jù)中心,特別是AIDC,才最能保障AI的國際競爭力?設(shè)計建設(shè)于“AI時代”之前的電力市場和公用事業(yè)公司又在做哪些調(diào)整,以適應(yīng)未來“大用戶”和美國的基建環(huán)境?
科技脫碳進程放緩
1.澆灌“遠水”核電
隨著美國總統(tǒng)特朗普第二次上任,傳統(tǒng)能源迎來春天。不僅是天然氣,曾被美國“冷落”已久的核電,也為各大科技公司熱捧。近三年來,核電,由于具有供應(yīng)穩(wěn)定、清潔、對大電網(wǎng)依賴低等特點,正在加速成為數(shù)據(jù)中心的供電解決方案。
2024年10月14日,谷歌與Kairos Power達成合作,計劃在2035年之前建造運營500兆瓦的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR);兩天后,亞馬遜也公布了三項SMR開發(fā)計劃。同年12月4日,Meta宣布向核電開發(fā)商公開招標,預計在2030年代初增加1—4吉瓦的核能發(fā)電能力。
SMR是一種先進的核反應(yīng)堆類型,容量一般為300兆瓦及以下,物理占地面積較小,相比目前更為成熟的核電技術(shù)而言,小堆具有建設(shè)時間更短、選址更靠近負荷中心等優(yōu)勢;相比風電、光伏而言,則具有供應(yīng)更加穩(wěn)定的特點,因此受到AIDC的青睞。
小堆之外,美國科技公司還積極布局可控核聚變。英偉達、Alphabet投資核聚變初創(chuàng)公司Commonwealth Fusion Systems;微軟與美國聚變初創(chuàng)公司Helion Energy簽定長期購電協(xié)議。
2.傳統(tǒng)能源“救急”
但是,核電項目整體前期投入高,成本回收周期長,設(shè)計建設(shè)周期也長,尤其是可控核聚變,尚未進入商用階段。對于進入爆發(fā)期后的AI產(chǎn)業(yè),核電更多是科技公司的融資“籌碼”,鎖定優(yōu)質(zhì)資源,同時爭取獲得特朗普政府提出的“核能復興”計劃帶來的稅收等優(yōu)惠。而一些AIDC的建設(shè)迫在眉睫,一邊尋找天然氣資源,一邊繼續(xù)等待電網(wǎng)排隊,才是更為務(wù)實的辦法。
“環(huán)保標桿”谷歌曾在2022年4月表示,計劃在實現(xiàn)能源使用100%可再生能源的目標基礎(chǔ)上,到2030年實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心和辦公室全天候使用無碳電力。然而,迫于AI發(fā)展對電力的需求,谷歌也不得不做“戰(zhàn)術(shù)妥協(xié)”。2026年初,相關(guān)媒體報道,谷歌正與能源初創(chuàng)公司Crusoe Energy合作,在得克薩斯州北部的“Goodnight”AIDC園區(qū)建設(shè)一座裝機規(guī)模高達933兆瓦的“離網(wǎng)”天然氣發(fā)電廠直供園區(qū)。研究機構(gòu)估算,這座電廠每年可能排放約450萬噸二氧化碳,但這換來了算力如期上線的寶貴時間。
2026年3月底,微軟宣布與石油巨頭雪佛龍(Chevron)及投資機構(gòu)Engine No. 1達成獨家合作協(xié)議,共同在得州西部建設(shè)一座大型天然氣發(fā)電廠。項目初期發(fā)電能力高達2500兆瓦,相當于兩座大型核反應(yīng)堆。Meta在路易斯安那州與公用事業(yè)公司Entergy達成協(xié)議,全額出資新建7座天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠(加上此前已批的3座,總計10座),并出資修建約240英里500千伏跨區(qū)域輸電線路,同時還包括電池儲能、高達2500兆瓦的可再生能源以及核能勘探等內(nèi)容,預計為Entergy其他用戶節(jié)省約20億美元。
這波AIDC投建潮,還意外帶來了煤電的復蘇。根據(jù)金融服務(wù)公司杰富瑞(Jefferies)的一份研究報告,由于數(shù)據(jù)中心負載激增且天然氣價格高企,美國煤炭發(fā)電量逆勢反彈,2025年年初至今增長近20%,一改此前連年下跌的趨勢。2026年美伊開戰(zhàn)以來,霍爾木茲海峽航運受阻,全球近三分之一原油與五分之一天然氣出口中斷,布倫特原油價格單月上漲40%,液化天然氣價格在歐美與亞洲市場同步飆升,芯片制造必要的氦氣現(xiàn)貨價格翻倍,進一步把電力支撐推向了最傳統(tǒng)的煤電。Jefferies的分析指出,高昂的氣價使得煤炭成為了短期內(nèi)更具經(jīng)濟吸引力的選擇,部分地區(qū)甚至推遲了煤電廠的退役計劃。
在生產(chǎn)力革命面前,發(fā)展算力比降低碳排放更急迫。立下低碳“人設(shè)”的科技企業(yè)原本并未積極貫徹特朗普政府“走回頭路”的能源政策,但天然氣以其快速部署、穩(wěn)定輸出的特性,成為科技企業(yè)走向“核能未來”的最佳過渡橋梁,如今甚至連煤電也不再被“嫌棄”。
不過,化石能源的供給受地緣政治因素影響始終存在的供應(yīng)鏈不穩(wěn)定性以及高昂價格,是選擇這條路難以避免的風險。
電力市場經(jīng)受“壓力測試”
當數(shù)百個數(shù)據(jù)中心同時叩響電網(wǎng)的大門時,美國原本平穩(wěn)運行的電力市場機制被推到了新的考場。
2023年7月,美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)發(fā)布2023號令(Order 2023),要求各區(qū)域電網(wǎng)運營商對申請并網(wǎng)的項目從“串聯(lián)式排隊”轉(zhuǎn)向“集群研究”(Cluster Studies)模式,并提高了財務(wù)準備金門檻,以篩除數(shù)據(jù)中心“占位式”申請。同時簡化審批和建設(shè)流程,建設(shè)更多輸電線路,升級輸電技術(shù),比如使用更高等級的輸電線纜,提高現(xiàn)有線路輸送能力,并通過潮流控制裝置控制電流流向減少阻塞等。
不同的區(qū)域市場,面對數(shù)據(jù)中心這場大考,交出了各自的“中期答卷”。作為全球最大的數(shù)據(jù)中心集散地,北弗吉尼亞州,尤其是勞登縣(Loudoun County),聚集了全球最密集的算力,而得克薩斯州因為低廉而豐富的能源供給,也正在經(jīng)歷數(shù)據(jù)中心“淘金熱”。當?shù)氐南到y(tǒng)運營商PJM、ERCOT和公用事業(yè)公司都處于高壓狀態(tài)。
1.PJM改革容量市場
2025年4月,北美最大電網(wǎng)運營商PJM與谷歌合作,共同部署AI技術(shù)全面管理電力并網(wǎng)排隊系統(tǒng)。通過建造一張PJM電網(wǎng)信息版“谷歌地圖”,將規(guī)劃人員可能需要查看的不同信息層整合在一起,一鍵切換展示,從而幫助從業(yè)人員更快地做出決策,提高工作效率。
市場機制方面,過去兩年,PJM已在現(xiàn)有可靠性定價模型(Reliability Pricing Model,RPM)框架內(nèi)連續(xù)調(diào)整,包括延長容量拍賣價格上下限、推進并網(wǎng)流程改革、設(shè)置可靠性后備拍賣、收緊數(shù)據(jù)中心負荷申報核查等,但效果有限。2025年7月,2026/27規(guī)劃年容量拍賣清算價升至329美元/兆瓦·天,約為歷史均值10倍;同年12月,2027/28拍賣仍高位出清。
PJM的容量拍賣以三年為一個周期,而這種為“不太著急”的商品設(shè)計的定價手段,已經(jīng)難以滿足數(shù)據(jù)中心帶來的急劇負荷增長,而容量價格上漲導致的整體電力成本上漲,要市場用戶共同承擔,也并不公平。
eo近期報道,目前,PJM討論中的改革方向主要包括縮短容量拍賣周期,增強市場靈活性;同時引入更強的稀缺定價機制,在供需緊張時釋放更強價格信號。這也意味著,原本較為平穩(wěn)的交易價格可能迎來更大幅度的波動。
2.ERCOT強化保供手段
得克薩斯州憑借相對低廉且較為可靠的電力供應(yīng)、豐富的可再生資源和天然氣、充裕的土地供應(yīng)以及友好的商業(yè)監(jiān)管環(huán)境,成功吸引了大量大型負荷。科技巨頭、半導體及其他先進制造業(yè),以及加密貨幣挖礦企業(yè)紛紛在得州設(shè)立或擴張業(yè)務(wù)。作為回應(yīng),得克薩斯州州長于2025年6月簽署了《第6號參議院法案》(下稱“SB 6法案”),旨在解決電網(wǎng)可靠性、成本分攤以及新增大型負荷無序并網(wǎng)等問題。
近年來,得州出臺的許多電力相關(guān)法案都是為了避免2021年冬天得州大停電重演。當時,數(shù)百萬家庭陷入斷電困境,而部分工業(yè)設(shè)施卻依然燈火通明。SB 6法案目前就適用于用電負荷不低于75兆瓦(相當于一座中型發(fā)電廠規(guī)模)的電力用戶。
SB 6法案除了要求數(shù)據(jù)中心繳納并網(wǎng)保證金,按時提供土地等能夠體現(xiàn)“站點控制權(quán)”的證明,避免其空占并網(wǎng)審核名額外,還包括三個重點:一是授予ERCOT在電網(wǎng)承受極端壓力時,遠程切斷數(shù)據(jù)中心及其他大型用能單位供電的權(quán)力(kill switch),并對此做了嚴格的使用規(guī)范,避免這項緊急斷電機制被濫用;二是研究推出如可調(diào)度可靠性儲備服務(wù)(DRRS)等新型輔助服務(wù)產(chǎn)品,并考慮建立專門針對大型負荷的競爭性需求響應(yīng)機制,用經(jīng)濟激勵換取它們在危急時刻主動降頻;三是將輸電成本轉(zhuǎn)由大型負荷用戶承擔,比如在夏季負荷高峰讓AIDC承擔更高比例的電網(wǎng)維護費,從而確保電網(wǎng)升級及新接入產(chǎn)生的費用不會通過公用事業(yè)公司向居民及小型商業(yè)用戶疏導。
總結(jié)來看,想在得州搞AI,必須有足夠的資金實力,并且要接受電網(wǎng)的指令。不過有分析認為,和此前預測的不同,該法案將ERCOT對調(diào)度表后運行控制權(quán)限制在了極窄的范圍內(nèi)。也就是說,對于不連接大電網(wǎng)的發(fā)電設(shè)施,控制權(quán)依然有限。
公用事業(yè)公司:用AI服務(wù)AI
對于習慣了按部就班、電力緩慢增長的美國公用事業(yè)公司(Utility)而言,AIDC的需求興起既是千載難逢的行業(yè)機遇,也是極其嚴峻的“生死大考”。
以美國大型電力公司Dominion Energy為例,其在2025年第四季及全年財報中披露,面對由數(shù)據(jù)中心驅(qū)動增長的電力需求,公司將未來五年(2026-2030年)的資本支出計劃從500億美元上調(diào)30%至650億美元。據(jù)其披露,截至2025年12月,其子公司Dominion Energy Virginia約有48.5吉瓦的未來數(shù)據(jù)中心容量正處于不同階段的簽約進程中。
這650億美元投資當中,45%將用于輸配電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),18%將投向新增天然氣發(fā)電,Dominion向投資者保證,其已鎖定計劃建設(shè)的簡單循環(huán)與聯(lián)合循環(huán)天然氣電廠直至2030年代初所需的全部燃機設(shè)備;在弗吉尼亞州清潔能源政策框架的支持下,太陽能及儲能領(lǐng)域的投資將占到總支出的13%。
與以往不同的是,電力公司不再獨自承擔建設(shè)新電站以及升級電網(wǎng)的巨額資金壓力和完工風險,而是與科技巨頭合伙,鎖定長期超大規(guī)模訂單,特別是在新興核電技術(shù)領(lǐng)域。定價模式方面,對于負荷容量超過25兆瓦且負載率大于75%的數(shù)據(jù)中心,Dominion推出了專屬電價類別,想要接入電網(wǎng),客戶必須簽署長達14 年的“照付不議”(Take-or-Pay)合同,并繳納高額保證金,以此轉(zhuǎn)移了電力資產(chǎn)閑置風險,把對其他中小用戶的影響降至最低。
數(shù)據(jù)中心的負荷瞬息萬變,為了適應(yīng)波動,Dominion 啟動了名為“Hyperscaled”的創(chuàng)新孵化計劃,邀請前沿科技企業(yè)來解決電網(wǎng)運行難題。這個計劃的宗旨在于,通過推動技術(shù)創(chuàng)新,提升數(shù)據(jù)中心及其能源基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)力與運行效率,從而為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴張賦能。
2025年7月,Dominion選中了硅谷初創(chuàng)公司FLUIX AI加入該計劃。FLUIX采用的方法是,進入數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,用AI接管并優(yōu)化暖通空調(diào)(HVAC)等物理設(shè)施,從而采集到極高精度的“算力—功耗”實時數(shù)據(jù),然后將這些匿名數(shù)據(jù)反饋給Dominion,讓電網(wǎng)擁有了預測AI負載的“X光透視眼”。
如今,美國電力公司借著AI高速發(fā)展的東風,重新煥發(fā)出生機:通過向核心樞紐聚攏資本、向發(fā)電與儲能端延伸業(yè)務(wù),以及用強勢條款鎖定長期利潤,轉(zhuǎn)移成本回收和傳導風險,正在探索出一條新的商業(yè)發(fā)展道路。電力行業(yè)不僅僅在于賣電給用戶,而是進入了與大用戶更深層次的利益綁定階段,反對過度基建的民意預計也會長期伴隨。



