人工智能 (AI) 的快速發展和數字服務的普及導致數據中心需求大幅增長，預計到 2027 年，相關投資將達到 1 萬億美元，這將對美國的電力消耗產生影響。這種增長軌跡在體現技術進步的同時，也帶來了能源消耗和環境影響方面的重大挑戰。

　　據一家大型投資銀行稱，數據中心未來可能占美國電力需求的 9%。即使在近期人工智能熱潮興起之前，對數據和數字服務的日益依賴，以及工業回流或制造業活動的興起，也一直在推動這一增長。應對這一復雜局面通常需要數據中心和公用事業公司之間的密切合作。

　　數據中心增長的驅動因素

　　即使人工智能的耗電量低于最初的預期，數據中心的能耗仍可能繼續上升，原因如下：

　　互聯網使用量、流媒體、云計算和物聯網設備的不斷增長正在推動全球數據需求。企業正在將業務遷移到云端，需要更強大的計算能力和存儲空間。

　　人工智能應用正在醫療保健、金融和物流等行業蓬勃發展。盡管效率有所提升，但日益增多的人工智能驅動流程仍然會增加整體能耗。

　　隨著邊緣計算需求的不斷增長，越來越多的數據中心被建在靠近終端用戶的地方，以減少自動駕駛汽車、智慧城市和工業自動化等實時應用的延遲。這些規模較小的邊緣數據中心共同增加了整體能耗。

　　5G 和物聯網可以產生海量數據，對全球數據中心的存儲、計算能力、服務器、冷卻基礎設施和電力供應提出了更高的要求。

　　對冷卻系統、網絡硬件和冗余系統日益增長的需求仍然會消耗大量能源。液體冷卻和先進的冷卻方法雖然有所幫助，但也需要電力。

　　效率提升可以減緩能耗增長速度，但可能無法完全抵消全球對計算能力的需求。

　　可持續增長戰略

　　為了有效應對數據中心日益增長的能源需求，利益相關者應考慮以下三個關鍵因素：

　　1. 實現凈零排放目標需要公用事業公司實現能源來源多元化：

　　天然氣可以為數據中心提供充足的電力，但也應考慮電池儲能、地熱發電和燃料電池等替代方案。這些技術可以成為通向長期電網解決方案的橋梁，將模塊化需求與分布式發電相結合，這對于可持續性和穩定的電力供應至關重要。

　　核電也可能成為美國未來能源的重要組成部分，因為它具有可靠性、低碳排放和可擴展性。隨著數據中心和人工智能驅動的電力需求持續激增，核能——尤其是通過小型模塊化反應堆 (SMR) 和下一代反應堆——可以幫助滿足這些需求，而不會加劇氣候挑戰或加重電網負擔。

　　2. 增強數據中心基礎設施：

　　數據中心的建設速度超過了提供新電力基礎設施的能力。為了解決這個問題，公用事業公司和數據中心應該簡化彼此之間的互動。企業不再坐等公用事業公司解決供應側挑戰，而是正在探索需求側解決方案，例如現場發電和遷移至電力供應充足的地區。協同規劃和敏捷的基礎設施建設對于電力輸送與數據中心的快速建設相協調至關重要。通過建立合作關系并積極主動地與利益相關者溝通，公用事業公司可以更好地滿足人工智能時代不斷增長的能源需求。

　　3. 規劃與預測：

　　專家警告稱，潛在的人工智能泡沫和數據中心的過度建設是不可或缺的。綜合資源規劃和動態預測對于管理需求波動至關重要。公用事業公司應仔細評估技術和工業客戶，以避免不必要的成本。

　　利用技術和建立合作關系有助于使數據中心的增長與實際需求保持一致。

　　數據中心的不斷擴張

　　除了電力消耗之外，數據中心還對創造就業機會和經濟增長做出了巨大貢獻。普華永道的一項研究發現，數據中心每創造一個直接就業崗位，就能帶來六倍的間接或衍生就業崗位。將數據中心與更大的工業基礎相結合，可以滿足當前的市場需求，并打造強大的經濟樞紐。數據中心還可以幫助緩解電網擁堵，并隨著時間的推移成為負載平衡的資產。

　　盡管數據中心客戶可能不愿調整IT容量，但在高峰季節實現負載靈活性是可能的。這需要結合工程、運營和商業解決方案，例如數據中心虛擬化、利用備用發電機以及制定激勵性市場參與合同。

　　公用事業公司在管理當前需求和吸引新的數據中心客戶時，應把握機遇和風險。他們應該利用技術行業的規模和能力，并評估五個關鍵領域：綜合資源規劃、資本項目交付、客戶管理和業務合作、外部利益相關者參與以及清潔能源轉型和報告。

　　綜合資源規劃涉及動態預測和平衡，以應對需求波動。資本項目交付側重于改善資本組合，并擴展發電或輸電以及配電資產。

　　客戶管理需要將參與度發展為業務合作伙伴關系，以進行長期規劃;而外部利益相關者的參與則旨在提高電網的可靠性和可負擔性。與客戶合作實現可持續發展目標，對于清潔能源轉型通常至關重要。

　　適應我們新的能源未來

　　數據中心的激增給電網和更廣泛的經濟帶來了挑戰和機遇。隨著數據中心需求的增長，公用事業公司和企業應適應新的市場動態，探索創新解決方案以滿足能源需求。

　　通過專注于綜合規劃、利用技術部門的能力并建立關系，利益相關者可以應對這一不斷變化的形勢的復雜性。

　　數據中心對經濟增長和電網穩定的貢獻潛力，凸顯了戰略規劃和協作在滿足新時代負荷增長需求方面的重要性。

　　作者：Karen Brennan-Holton