人工智能数据中心消耗的电力可能比整个城市还要多

人工智能和云计算的能源需求正在失控。数据中心曾经只是耗电大户，现在却发展得如此庞大，其用电量很快就会超过整个城市，甚至美国各州。这些设施的开发商正在竞相获取电力和土地，以满足主要由人工智能进步推动的需求爆炸式增长。

在过去十年中，数据中心的电力需求猛增，反映出它们在全球经济中的重要性。这些设施容纳的服务器为从业务运营到日常应用程序的各种应用程序提供动力。

随着人工智能的兴起，寻找满足这些要求的土地和电力已成为一项重大挑战。开发人员现在谈论的是千兆瓦规模的园区，每个园区消耗十亿瓦的电力。相比之下，这大约是匹兹堡去年所有家庭用电量的两倍。

能源竞赛：更大的数据中心，更大的问题

dent位于德克萨斯州的 Lancium 公司负责为数据中心提供土地和电力保障，该公司的总裁阿里·芬恩 (Ali Fenn) 将其描述为人工智能领域“一场终生争夺全球主导地位的竞赛”。她说：“坦率地说，这事关国家安全和经济安全。”

这场竞赛促使科技公司投资数十亿美元建设更大的设施。他们认为，除了推动人工智能的繁荣之外，没有什么比资本更好的用途了。

但这种快速扩张正在考验极限。由于天气波动，风能和太阳能等可再生能源并不可靠。开发商一致认为，天然气必须填补这一空白，尽管它会减缓碳减排的进展。

Trac t 是一家总部位于丹佛的公司，该公司为数据中心购置土地，其首席能源官 Nat Sahlstrom 表示，这些设施“正在对现有公用事业基础设施进行开发”。电网根本无法满足这些数据中心现在所需的规模。

是否有合适的土地是另一个问题。萨尔斯特罗姆解释说，可容纳大型设施的工业区地块正在缩小。开发人员被迫探索数据中心运营全球领先者弗吉尼亚州等成熟中心之外的新市场。弗吉尼亚州的电网面临可靠性问题，随着煤炭和老旧天然气工厂的关闭，电力需求激增，供应减少。

Trac t 已在美国各地收购了超过 23,000 英亩的数据中心开发土地，其中包括亚利桑那州凤凰城附近的马里科帕县和内华达州里诺附近的斯托里县的土地。最近， Trac t 在亚利桑那州 Buckeye 购买了 2,100 英亩土地，用于建设美国最大的数据中心园区之一。他们正在努力为该站点提供高达 1.8 吉瓦的电力，足以支持 40 个独立的数据中心。

一个数据中心园区每年使用 1 吉瓦的电力相当于 70 万个家庭或一个拥有 180 万人口的城市的能源消耗。 CNBC 的分析显示，这样的设施一年内使用的电力比阿拉斯加、罗德岛或佛蒙特州还要多。

这对社区意味着什么

目前，主要科技公司运营的数据中心平均耗电量为 40 兆瓦。但更大的设施正在建设中。据波士顿咨询集团称，250 兆瓦或以上的园区已经在开发中。

到 2030 年代，消耗 500 兆瓦（或半千兆瓦）的数据中心园区将很常见。这些设施的用电量相当于 350,000 个家庭的用电量。

德克萨斯州因其宽松的法规和丰富的能源资源而成为数据中心的热点地区。那里的开发人员可以针对特定站点定制电源解决方案。萨尔斯特罗姆称德克萨斯州为“世界上部署自己的电源解决方案的最佳实验实验室”。

总部位于休斯敦的 Lancium 公司于 2022 年底将重点从加密货币挖矿转向人工智能基础设施。他们目前运营着五个处于不同发展阶段的数据中心园区。位于德克萨斯州阿比林的一处电站将于 2025 年初投入使用，发电量为 250 兆瓦，到 2026 年将增至 1.2 兆瓦。

随着能源需求的增长，开发商必须解决邻近社区的潜在问题。其中包括确保电力成本不上升以及电网可靠性保持完好。芬恩说，如果新设施扰乱当地电力，“没有人会继续批准”。开发商正在将数据中心与新的发电设备结合起来，以防止这些问题。

可再生能源、核能和能源的未来

尽管开发商更喜欢可再生能源，但显然仅靠太阳能和风能无法满足需求。天气依赖性使得这些来源对于依赖数据中心的关键操作（例如金融交易）来说不可靠。

对于承载关键工作负载的 Equinix 运营的设施来说，中断不是一种选择。 Equinix 数据中心服务总经理 Jon Lin 表示，其设施在 99% 以上的时间内保持在线状态。

为了解决可靠性问题，各大公司正在探索核电。微软正在支持宾夕法尼亚州三哩岛核电站的重启。亚马逊和谷歌正在投资小型核反应堆。

然而，核能也有其自身的挑战。乔治亚州的新反应堆迟到了几年，而且超出了预算数十亿美元。目前，天然气仍然是数据中心的主要能源。

Lancium 的 Fenn 表示，对天然气发电的投资可能包括碳捕获和电池存储技术，以抵消对环境的影响。随着时间的推移，扩大可再生能源、降低电池成本以及利用人工智能提高效率可以减少对天然气的依赖。

但目前，数据中心的快速增长使实现排放目标的工作变得更加复杂。 “我们不能让这对环境目标产生不利影响，”芬恩警告说。

开发商认为，这些设施对于经济来说是必要的，尽管它们扰乱了能源市场并给电网带来了压力。未来园区预计将达到 5 吉瓦，数据中心正迅速成为能源消耗中最重要的参与者之一。无论是通过创新还是化石燃料，人工智能的竞赛都在继续重塑世界能源格局。

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