人工智能數據中心消耗的電力可能比整個城市還要多

人工智能和雲計算的能源需求正在失控。數據中心曾經只是耗電大戶，現在卻發展得如此龐大，其用電量很快就會超過整個城市，甚至美國各州。這些設施的開發商正在競相獲取電力和土地，以滿足主要由人工智能進步推動的需求爆炸式增長。

在過去十年中，數據中心的電力需求猛增，反映出它們在全球經濟中的重要性。這些設施容納的服務器爲從業務運營到日常應用程序的各種應用程序提供動力。

隨着人工智能的興起，尋找滿足這些要求的土地和電力已成爲一項重大挑戰。開發人員現在談論的是千兆瓦規模的園區，每個園區消耗十億瓦的電力。相比之下，這大約是匹茲堡去年所有家庭用電量的兩倍。

能源競賽：更大的數據中心，更大的問題

dent位於德克薩斯州的 Lancium 公司負責爲數據中心提供土地和電力保障，該公司的總裁阿里·芬恩 (Ali Fenn) 將其描述爲人工智能領域“一場終生爭奪全球主導地位的競賽”。她說：“坦率地說，這事關國家安全和經濟安全。”

這場競賽促使科技公司投資數十億美元建設更大的設施。他們認爲，除了推動人工智能的繁榮之外，沒有什麼比資本更好的用途了。

但這種快速擴張正在考驗極限。由於天氣波動，風能和太陽能等可再生能源並不可靠。開發商一致認爲，天然氣必須填補這一空白，儘管它會減緩碳減排的進展。

Trac t 是一家總部位於丹佛的公司，該公司爲數據中心購置土地，其首席能源官 Nat Sahlstrom 表示，這些設施“正在對現有公用事業基礎設施進行開發”。電網根本無法滿足這些數據中心現在所需的規模。

是否有合適的土地是另一個問題。薩爾斯特羅姆解釋說，可容納大型設施的工業區地塊正在縮小。開發人員被迫探索數據中心運營全球領先者弗吉尼亞州等成熟中心之外的新市場。弗吉尼亞州的電網面臨可靠性問題，隨着煤炭和老舊天然氣工廠的關閉，電力需求激增，供應減少。

Trac t 已在美國各地收購了超過 23,000 英畝的數據中心開發土地，其中包括亞利桑那州鳳凰城附近的馬里科帕縣和內華達州里諾附近的斯托裏縣的土地。最近， Trac t 在亞利桑那州 Buckeye 購買了 2,100 英畝土地，用於建設美國最大的數據中心園區之一。他們正在努力爲該站點提供高達 1.8 吉瓦的電力，足以支持 40 個獨立的數據中心。

一個數據中心園區每年使用 1 吉瓦的電力相當於 70 萬個家庭或一個擁有 180 萬人口的城市的能源消耗。 CNBC 的分析顯示，這樣的設施一年內使用的電力比阿拉斯加、羅德島或佛蒙特州還要多。

這對社區意味着什麼

目前，主要科技公司運營的數據中心平均耗電量爲 40 兆瓦。但更大的設施正在建設中。據波士頓諮詢集團稱，250 兆瓦或以上的園區已經在開發中。

到 2030 年代，消耗 500 兆瓦（或半千兆瓦）的數據中心園區將很常見。這些設施的用電量相當於 350,000 個家庭的用電量。

德克薩斯州因其寬鬆的法規和豐富的能源資源而成爲數據中心的熱點地區。那裏的開發人員可以針對特定站點定製電源解決方案。薩爾斯特羅姆稱德克薩斯州爲“世界上部署自己的電源解決方案的最佳實驗實驗室”。

總部位於休斯敦的 Lancium 公司於 2022 年底將重點從加密貨幣挖礦轉向人工智能基礎設施。他們目前運營着五個處於不同發展階段的數據中心園區。位於德克薩斯州阿比林的一處電站將於 2025 年初投入使用，發電量爲 250 兆瓦，到 2026 年將增至 1.2 兆瓦。

隨着能源需求的增長，開發商必須解決鄰近社區的潛在問題。其中包括確保電力成本不上升以及電網可靠性保持完好。芬恩說，如果新設施擾亂當地電力，“沒有人會繼續批准”。開發商正在將數據中心與新的發電設備結合起來，以防止這些問題。

可再生能源、核能和能源的未來

儘管開發商更喜歡可再生能源，但顯然僅靠太陽能和風能無法滿足需求。天氣依賴性使得這些來源對於依賴數據中心的關鍵操作（例如金融交易）來說不可靠。

對於承載關鍵工作負載的 Equinix 運營的設施來說，中斷不是一種選擇。 Equinix 數據中心服務總經理 Jon Lin 表示，其設施在 99% 以上的時間內保持在線狀態。

爲了解決可靠性問題，各大公司正在探索核電。微軟正在支持賓夕法尼亞州三哩島核電站的重啓。亞馬遜和谷歌正在投資小型核反應堆。

然而，核能也有其自身的挑戰。喬治亞州的新反應堆遲到了幾年，而且超出了預算數十億美元。目前，天然氣仍然是數據中心的主要能源。

Lancium 的 Fenn 表示，對天然氣發電的投資可能包括碳捕獲和電池存儲技術，以抵消對環境的影響。隨着時間的推移，擴大可再生能源、降低電池成本以及利用人工智能提高效率可以減少對天然氣的依賴。

但目前，數據中心的快速增長使實現排放目標的工作變得更加複雜。 “我們不能讓這對環境目標產生不利影響，”芬恩警告說。

開發商認爲，這些設施對於經濟來說是必要的，儘管它們擾亂了能源市場並給電網帶來了壓力。未來園區預計將達到 5 吉瓦，數據中心正迅速成爲能源消耗中最重要的參與者之一。無論是通過創新還是化石燃料，人工智能的競賽都在繼續重塑世界能源格局。

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