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算力的尽头真是电力?就连高盛也这么看:美数据中心未来须积极拥抱核电
智通财经APP获悉,高盛研究部近期发布了一份报告,称释放人工智能潜力的最关键障碍并非资本,而是电力。高盛预计到2027年,全球数据中心电力需求将增长50%,其中60%的增长需通过新增产能满足;而到20...
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算力的尽头真是电力?就连高盛也这么看:美数据中心未来须积极拥抱核电
智通财经
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智通财经APP获悉,高盛研究部近期发布了一份报告,称释放人工智能潜力的最关键障碍并非资本,而是电力。高盛预计到2027年,全球数据中心电力需求将增长50%,其中60%的增长需通过新增产能满足;而到2030年数据中心电力需求将增长160%。若想突破电力瓶颈,则需要综合发展太阳能、风能等新能源,并且要积极拥抱核电。

Part.01电力的迫切需求

经历十年电力需求平稳增长后,受高能耗AI数据中心推动,到2030年,数据中心电力消耗预计将增长160%。这一挑战将持续数十年,需要各方协同制定多层次解决方案。

电力公司与科技公司之间的合作关系也在逐步形成——例如Enterg与Meta达成协议,共同开发发电与输电资产,为数据中心提供可靠的长期电力保障。然而,这些雄心勃勃的项目并非毫无争议:监管机构正评估其对本地用户电费的影响
——2019至2024年,美国平均电费上涨了23%。目前,这类合作正通过结构化设计保护现有用户,确保为高能耗大型用户提供服务的成本由这些用户自行承担。

核电尤其令人振奋:在大量投资推动下,多家开发商正推进小型模块化反应堆与核聚变技术的商业化进程,使其具备商业可行性。尽管如此,漫长的建设周期与高昂的成本意味着,公用事业公司、超大规模企业与原始设备制造商需要定制化的资本解决方案,甚至可能需要政府支持,以承担新技术开发的风险与成本。

—— 泰勒・米勒(高盛全球电力公用事业与基础设施投资银行联合主管)

Part.02美国电网投资预计超7000亿美元

发电只是问题的一半,输电同样是新电厂并网的关键瓶颈。

美国拥有丰富的电力供应,但大多数数据中心依赖天然气发电 —— 而审批流程、输电建设以及燃气轮机等关键供应链问题,导致新建天然气电厂的并网周期长达 5-7
年。

联邦政策对缓解审批延迟至关重要。特朗普政府已表态承诺改善美国电网,但要完全实现这一目标,仍需两党支持。上届国会提出的《两党能源审批改革法案》将赋予联邦政府跨区域输电项目的审批权。随着电网压力加剧,预计该法案及类似提案将获得政策制定者更多关注。

电力需求平稳增长的时代已经结束,多年来,数据中心首次成为电力行业增长的主要推动力。如今,我们正迎来数十年未有的大型项目与基础设施投资热潮。

—— 丽贝卡・克鲁格(高盛投资银行自然资源部合伙人)

Part.03数据中心未来需要多种电力

高盛研究部估计,数据中心需求增长的约60%需通过新增产能满足,这些产能的电力来源可能包括:30%来自联合循环燃气轮机、30% 来自燃气调峰电厂、27.5%
来自太阳能、12.5% 来自风能。

由于新建天然气电厂并网周期漫长,可再生能源仍是获取增量电力最快、最高效的方式。然而,风能与太阳能的发电依赖天气条件,且当前电池技术无法实现长时间储能以提供可靠的基荷电力。尽管可再生能源是当前能源结构的重要组成部分,但它们无法满足数据中心
24 小时不间断的电力需求。

不过,随着铁空气电池、钠离子电池等技术的发展,这些技术可延长放电时间、提高效率并降低成本, 这一局面未来可能发生改变。

预计到 2030 年,60%的数据中心电力需求需通过新增产能满足。

Part.04拥抱核电

核电的优势显而易见,高盛认为,核电能提供24小时不间断的零碳基荷电力,是脱碳与电网稳定的关键资产,也完美匹配数据中心的需求 ——
数据中心需要不间断的高容量电力,以支持关键任务与人工智能驱动的运营。

核电复兴的热情日益高涨,但历史上的成本超支与建设延迟,对传统融资模式构成了挑战。2023年并网的沃格特3
号机组,成本估计超170亿美元,是原预算的两倍多,且比计划工期推迟了约7年。不过,这一项目也有积极一面:它验证了西屋电气AP1000 核电技术的有效性 ——
一年后,沃格特 4 号机组借助该技术,在成本与施工效率上均实现了提升。

2025 年5月,特朗普总统签署四项行政命令,旨在加快美国核电部署并改善供应链问题 ——
目标是到2050年实现400吉瓦核电装机容量,而目前美国核电装机容量约为100吉瓦。

小型模块化反应堆正成为可靠零碳电力的新选择 —— 超大规模企业正积极探索投资 SMR,或通过长期购电协议获取电力,以满足人工智能与数据中心增长带来的 24
小时大规模电力需求。

Part.05探索 “表后电力”

许多对漫长建设周期感到不满的科技公司与数据中心开发商,正采取一种替代方案 ——“表后电力”,即自行充当电力供应商。

对于迫切需要基荷电力的数据中心而言,所有选项都在考虑范围内,包括脱离美国电网。并网队列冗长,阻碍了新数据中心获取可靠电力,这迫使许多运营商探索在现场建设微电网,或将数据中心选址在现有电厂附近。在后一种情况下,超大规模企业直接从发电源头(而非公用电网)购买电力,大幅缩短了数据中心的上线时间或电力扩容周期。

此外,Solaris Energy Infrastructure、VoltaGrid、PowerSecure 等公司正提供 “交钥匙” 分布式能源解决方案
—— 从太阳能与储能到微电网与现场发电 —— 帮助公用事业公司与大型能源用户在需求增长的背景下提升可靠性、减少排放并应对电网约束。

2021 年得克萨斯州遭遇严重暴风雪、电网瘫痪期间,PowerSecure 的微电网系统提供了超过 2.26
吉瓦时的可靠电力。与电网相连的微电网还能通过在高负荷时段降低对大电网的需求,实现 “调峰”,从而降低并稳定本地用户的电费,提升整体电网韧性。

然而,“表后电力” 解决方案也存在争议 —— 公众围绕本地用户的成本负担与潜在环境问题展开了讨论。例如,在孟菲斯的某人工智能
“巨人计划”设施,当地社区公开抱怨该场地产生的污染;其他将数据中心园区与核电站共址的计划,则因担心推高用户电价,被美国联邦能源监管委员会否决。

新闻来源 (不包括新闻图片): 智通财经
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更新日期为: 2023年1月6日