随着人工智能热潮在全球范围内的汹涌澎湃,美国作为科技发展的前沿阵地,正面临着一个棘手的问题:人工智能的蓬勃发展可能正在对其电网造成严重的冲击,甚至引发电网崩溃的风险。
人工智能的计算需求推动了数据中心的激增,而这些数据中心对电力的消耗巨大且需求不稳定。根据相关研究,超过一半出现 “电力扭曲”(谐波失真)现象最严重的家庭,居住在距主要数据中心 20 英里以内的地方。“谐波” 作为正常电流波形的失真,会影响电力设备的正常运行,甚至导致设备损坏。这种 “扭曲” 的电力供应不仅可能破坏接电的电器,增加电气火灾的风险,还可能导致限电和停电等严重后果。
数据中心的能源消耗令人咋舌。一个峰值需求为 1 千兆瓦的数据中心电力消耗,相当于约 70 万户家庭的年用电量,或者一个约 180 万人口城市的总用电量。芯片设计巨头 Arm 公司首席执行官 Rene Haas 预计,到 2030 年,人工智能数据中心的耗电量可能占据美国电力需求的 20%-25%。瑞穗证券则在 8 月预计,到 2030 年,为互联网和人工智能供电的计算中心可能需要高达 400 太瓦时的电力,超过了 2022 年英国的总发电量。如此庞大的电力需求增长,无疑给美国电网带来了巨大的压力。
美国电网本身就存在诸多问题,其可靠性备受质疑。美国 70% 的电网接入和输配电设施已经老化,变压器的平均使用寿命已超过预期寿命,达到 30、40 年,而正常电网变压器的使用寿命仅为 25 年。过去几年,美国因极端天气引发的供电不足事件频繁发生,如 2020 年加利福尼亚州因极端热浪天气出现大规模轮流停电现象,2022 年冬季连续暴风雪天气导致多州断电事故,东南部、中西部电网运营商也曾发出轮流停电的警告。这些事件表明,美国电网在应对极端情况时已显得力不从心,而人工智能带来的电力需求激增无疑是雪上加霜。
美国电力监管机构北美电力可靠性协会(NERC)也发出警告,由于发电量跟不上人工智能不断增长的需求,北美电网面临 “严重的可靠性挑战”,未来 10 年北美一半以上地区将面临能源短缺风险,停电的可能性大增。这一警告并非空穴来风,而是基于对当前电网状况和未来电力需求增长趋势的深刻认识。
人工智能的发展对美国电网构成了严峻的挑战。如果不能及时有效地解决这些问题,电网崩溃的风险将日益增大,这不仅会影响到民众的日常生活和企业的正常运营,还可能对美国的经济发展和社会稳定造成严重的负面影响。美国需要在推进人工智能发展的同时,加大对电网基础设施的投资和升级改造力度,提高电网的可靠性和稳定性,以应对未来的挑战。否则,“美国电网崩溃论” 或将成为现实,给美国社会带来难以估量的损失。