作为AI第一大国,美国正被自己的造物“反噬”。
现在训练一次大模型耗的电就够普通人用到天荒地老,数据中心所在州的停电时长不断攀升,再过几年,可能全美每10度电就有1度要喂给AI。当电力成为AI时代的新石油,美国的电网真的准备好了吗?我们又是什么情况?
文 | Roxie 图 | 四象设计部
01
AI太耗能 击穿美国电网?
业内普遍认为,一次ChatGPT查询的耗电量,大概是传统谷歌搜索的10倍,但比起研发端,用户费的这些电还不算什么。
根据美国能源研究所(IER)估算,OpenAI“Orion”模型进行一次训练所消耗的电量约达110亿千瓦时,相当于约百万美国家庭一整年的用电量,形象一点描述,这些电够你开着电动车往返海王星三次。
麦肯锡咨询公司测算认为,2023年AI已经吞掉了美国近4%的电力,到2030年,这个数字将飙升至11.7%。这意味着,几年后全美每用10度电,就有超过1度是AI消耗的。电网几乎成了AI的“自助食堂”。

但食堂已经有点扛不住了。美国能源信息署(EIA)公布,2024年美国单位用户平均停电时长达662.6分钟(约11小时),同比暴涨超80%,比起十年前更是增长了近2倍。
在数据中心扎堆的弗吉尼亚州和得克萨斯州,情况还要糟:停电时间同比延长了228%和176%,得克萨斯州较十年前的增幅更是高达700%以上。

未来这种缺电的状况可能更加严重。有分析称,仅OpenAI一家公司规划的算力中心,电力需求就可能占到当前美国全国最高用电负荷的近1/3。
在一档播客节目中,微软CEO纳德拉向OpenAI的CEO奥尔特曼亲口承认,微软手上有成堆的芯片,却因为没有足够的电和现成的数据中心,只能让芯片躺着睡觉。
一边是胃口惊人的AI,一边是年迈老化的电网,缺电成了迫在眉睫的问题。问题来了:美国的发电厂,到底在干什么?
02
危机背后 发电能力拖后腿?
电不够用,听起来有点怪。美国不是发电大国吗?单拿核电举例,美国是全球最大的核电生产国,去年核电发电量占全球总量近30%。
然而过去十年间,美国的发电结构剧烈洗牌,面临着青黄不接的尴尬局面。煤电这位昔日老大正在快速退出,很多核电站也上了年纪面临关停,新建的风能和太阳能电站,发电要看老天脸色,能顶用的天然气发电,新增速度却跟不上。
根据EIA的信息,到2030年前,美国计划内并网的电源装机约260GW,其中天然气发电仅38GW,而退役机组容量约94GW,其中主要为煤电等可靠的“基石电源”。
结果就是“基石电源”退役的速度快于新能源和天然气的建设速度,导致电力系统出现了一个危险的空窗期。而AI数据中心爆炸式的需求,正好一头撞进了这个空窗期里。

就算发电厂有电,送不出去也白搭。美国的电网系统,评级只是勉强及格(C+)。70%的变压器早就过了25岁的“设计寿命”,输电线路更是平均用了40年。过去十年的投资,大部分都花在修修补补、防止它散架上,根本没多少余力去新建线路,把新能源产区的电送到数据中心所在的负荷中心。
以前在ESG(环境、社会和治理)风潮下,化石能源和核电一度不太受待见,而现在美国为了给AI找电,剧本全改了。
美国政府重组能源部,撤销拜登政府设立的清洁能源部门,重点发展天然气、煤炭及核聚变发电,计划投资数千亿美元(包括日本承诺的5500亿美元投资),采购并拥有多达10座新的大型核反应堆。
不仅如此,为了能更快供电,美国还发放了10亿美元贷款用于重启三里岛核电站——那个1979年发生美国最严重核事故、从此成为核电梦魇的地方。而它未来20年产出的全部电力,早就被微软的AI数据中心包圆。
谷歌、亚马逊等科技巨头也纷纷砸钱,锁定小型核反应堆的电力。一夜之间,发展停滞了数十年的核电又成了香饽饽,为了发展AI,大家把环保和风险包袱暂时放在了一边。
吃瓜之余,我们也要看到中国的AI算力需求同样在爆发式增长,预计到2035年,数据中心的电力需求将是现在的3倍多。
不同的是,中国的发电量在过去十年间增幅明显,总发电量已是美国约2.5倍。更重要的是,我们的能源策略是 “全都要”:火电托底,风光狂奔,核电也在加速。

除了电力供应量领先全球,据国际能源署数据,中国工业电价也长期低于平均水平。2023年中国平均电价为0.08美元/千瓦时,美国为0.13美元/千瓦时,欧洲在0.20美元/千瓦时以上。
谷歌前CEO施密特近期也谈到了电力的重要性:“中国的优势是他们已经解决了电力问题……在美国我们有很多优势,但没有足够的电力。如果我们得不到更多能源,将无法充分利用在AI领域的领先地位。”
美国的现状表明,虽然已经迈入算力为王的时代,但最前沿的AI依然绕不开最基础的能源命题。我们或许在隔岸观火,但火光也映亮了自己的能源棋盘。未来科技爆炸的扳机,或许不只藏在算法里,也在为它供能的电厂中。