AI需要如此之多的能量,以至于旧的煤电厂仍然存在-彭博社
Saijel Kishan, Josh Saul
摄影师:Yashasvi Mathis,彭博商业周刊在弗吉尼亚北部的一个30平方英里的区域,被称为“数据中心走廊”,人工智能的蓬勃发展正在推动电力使用。为了跟上发展,为该地区提供电力的电力公司曾在2022年暂停了新数据中心的连接。弗吉尼亚的环境监管机构曾考虑允许数据中心在电力短缺时运行柴油发电机的计划,但在遭到强烈社区反对后放弃了。
在堪萨斯城地区,一家数据中心和一家正在建设中的电动汽车电池工厂将需要大量能源,当地供应商推迟了关闭一座燃煤发电厂的计划。
去年在堪萨斯城附近建设松下电动汽车电池工厂的钢铁工人。摄影师:Charlie Riedel/AP这在美国大部分地区都是如此,电力公用事业和监管机构被一代人中最大的需求激增所措手不及。其中他们没有妥善规划的一项是人工智能,这是一种极度耗电的技术,使用专门的微芯片处理大量数据。根据波士顿咨询集团的数据,仅美国数据中心的电力消耗量到本十年末有望增长到2022年的三倍,达到高达390太瓦时。这相当于预计全国电力需求的约7.5%。“我们确实需要比以前认为需要的能源要多得多,”开放AI首席执行官Sam Altman在瑞士达沃斯世界经济论坛上说道。他表示,“我们仍然没有意识到这项技术的能源需求。”
美国电力需求年度变化
五年滚动平均
来源:美国能源信息管理局
几十年来,美国电力需求每年增长不到1%。但根据Grid Strategies的分析,该咨询公司根据监管文件,公用事业和电网运营商已将未来五年的年度预测翻了一番,达到约1.5%。这是自上世纪90年代以来最高的增长率,当时美国加大了提高家庭和企业能源效率的努力。
美国电力需求预期增长
2023年至2028年的需求增长,按预测年份
来源:Grid Strategies对联邦能源监管委员会文件的分析
不仅仅是数据中心的激增让电力公司不得不重新调整他们的预测。拜登政府推动在全国范围内建立新的工厂,生产电动汽车、电池和半导体,也给已经压力巨大的美国电网带来了压力。通常被称为世界上最大的机器的电网实际上是一个由地区网络拼凑而成的,某些地方的输电线路不足,使得引入来自风电和太阳能发电厂的新能源变得更加复杂。
为了应对这一激增,一些电力公司正在重新考虑关闭燃烧化石燃料的发电厂的计划,而一些公司已向监管机构申请兴建新的燃气发电厂。这意味着拜登总统推动加强环保产业的努力可能会导致排放量的增加,至少在短期内是这样。
除非公用事业开始增加发电量并让独立的风能和太阳能农场更容易连接到它们的输电线路,否则情况可能会变得严峻,哈佛法学院电力法倡议主任阿里·佩斯科说。他说:“新负荷被延迟,工厂无法投入生产,我们的经济增长潜力受到削弱。”“最坏的情况是,公用事业不适应并继续保留旧的化石燃料发电能力,而且他们没有超越这一点。”
Grid Strategies创始人罗布·格拉姆利奇表示,根据他公司对夏季峰值用电量的预测,如果基础设施改进继续被推迟,美国很快可能面临滚动停电的未来。“这是每个人都担心的最终问题:我们将缺电,”他说。他补充说,每年至少需要投资200亿美元用于新的长距离输电线路,但现在几乎没有任何资金用于这方面的支出。
弗吉尼亚自称是全球最大的数据中心枢纽,自2019年以来,劳登县已经开设了大约80个数据中心,因为疫情加速了网上购物、办公、医生就诊等活动的转移。电力需求如此之大,以至于Dominion Energy Inc.被迫在2022年停止连接新数据中心约三个月。同年,数据中心公司Digital Realty的负责人在一次盈利电话会议上表示,Dominion已经警告其大客户存在可能阻止其供应新项目直到2026年的“瓶颈点”。
由Dominion Energy服务的数据中心
以兆瓦为单位的能源需求
来源:Dominion Energy
一位Dominion代表表示这是不准确的。发言人Aaron Ruby在一封电子邮件中表示,对新数据中心连接的暂停仅持续了几个月,仅影响了Loudoun County的一小部分地区,并且对“数据中心走廊”之外的客户没有影响。他说:“在加速了几个新的输电项目之后,我们能够完全恢复服务连接,并且自那时以来已经连接了Loudoun东部的27个新数据中心。”
Dominion表示,预计在其服务领域内,需求将在未来15年内每年增长近5%,这将使其发电和销售的总电量几乎翻倍。为了做好准备,该公司正在建设美国最大的近海风电场,距离弗吉尼亚海滩约25英里,并正在增加太阳能和电池储能。它还提议投资于新的天然气发电,并正在权衡是否推迟退役一些天然气电厂和一个大型煤电厂。
除了数据中心,公用事业公司还必须应对其他耗电大户。根据白宫的数据,自拜登上任以来,已宣布了约4650亿美元的半导体、电动汽车和电池工厂,其中许多是由国会在2022年通过的法律推动的,这些法律为投资清洁技术和芯片工厂提供了激励。
在堪萨斯城,由Meta Platforms Inc.运营的数据中心正在建设中,而在城市郊区,Panasonic Holdings Corp.正在建造一个工厂,那里的高能耗机器人将帮助组装电动汽车电池。Evergy的首席执行官David Campbell在6月15日的新闻发布会上表示,这两个项目以及该地区的整体经济发展正在推动数十年来“最强劲的电力需求增长”,该公用事业公司为该地区提供服务。在同一份公报中,该公司表示将延迟一座自上世纪60年代以来一直运营的煤电厂的退役时间,延迟五年至2028年。
电力需求激增正在延缓其他地方煤电厂的关闭。根据美国煤电行业协会America’s Power的数据,从肯塔基到北达科他,原定于2022年至2028年之间退役的近两打发电厂已经延迟。
许多科技公司和清洁技术制造商更倾向于他们的工厂完全由可再生能源供电。但是,能源咨询公司Radiant Energy Group的董事总经理Mark Nelson表示,这些愿望正在与现实相冲突:“工厂表示,‘我们想要清洁能源。目前我们会接受任何能源。’”
一些公司现在被迫考虑最初忽视的地点来在他们需要的时间内获得能源,比如南卡罗来纳州的一家咨询公司的创始人Didi Caldwell表示,他已经花费了20多年的时间帮助公司寻找设施用地,并且运营着一家咨询公司,他说一些公司现在被迫考虑最初忽视的地点来在他们需要的时间内获得能源,比如密西西比州的农村地区。
在亚利桑那州,历史性的需求促使该州最大的公用事业公司在秋季暂时停止接受需要全天候供电的大型数据中心的新业务,据知情人士透露。亚利桑那公共服务公司需要进行深入研究,例如需要多少输电线路以及变电站的位置在签订合同之前,其中一位知情人士表示。
“请求的数量和规模不断增加,”在APS的输电和配电组工作的Tony Tewelis说道,他补充说一些客户要求提供近2吉瓦特的电力。“我们希望在答应之前做好尽职调查。” APS表示,今年将推出一个新流程,在接受大型数据中心作为客户之前,将进行逐案研究。
世界其他地区的电力需求也在大幅增长。中国的电力需求预计今年增长约6%,受到电动汽车和太阳能设备等制造业的推动;印度的电力需求在2032年之前的十年间几乎将翻一番。伦敦老化的电力网正在努力增加更多的数据中心。
拥有六个州业务的大型电力公司杜克能源已经看到了前所未有的需求增长,受到数据中心、工厂和电动汽车(包括制造和充电)的刺激。该公司计划请求监管机构在2030年代初建设更多的燃气和太阳能发电项目。但负责资源规划的Glen Snider警告说,即使有了额外的容量,公司可能仍需让一些客户等待。
“资源无法无限地添加到电网中,”他说。“所以,如果增长进一步加速,我们可能不得不推迟新的大负荷添加的时间。”—与 Rachel Morison*,* David Stringer**和 Lou Del Bello
(2019年,彭博新闻母公司彭博有限合伙人创始人兼大股东迈克尔·R·彭博承诺向超越碳*项目捐赠5亿美元,该项目旨在到2030年关闭美国剩余的燃煤发电厂并停止新的天然气发电厂的开发。)*阅读下一篇: 美国的工厂热潮给小镇带来数十亿美元的项目