18 个基于数据的事实对美国 AI Power 政策的影响
快速阅读: 《福布斯》消息，特朗普宣布能源紧急状态，转向天然气应对电力危机。专家认为可再生能源更具成本效益和可持续性。南澳大利亚等地通过SoWiBess（太阳能、风能、电池储能）实现高比例可再生能源供电。燃气发电面临成本高和产能瓶颈，而SoWiBess发展迅速且环保。
**特朗普宣布能源紧急状态：天然气与绿色能源之争**
加拿大（左图）的输电塔。近日，美国总统特朗普宣布了一项能源紧急状态，这实际上是一场由大量电力需求引发的电力危机，这些电力需求是为了推动美国多达5000个新数据中心的运行，以支持人工智能的扩展。为了应对这场危机，特朗普总统通过其能源部长克里斯·赖特转向了天然气，并因此依赖燃气发电厂。
“除了明显的规模和成本问题外，风能、太阳能和电池在物理上无法替代天然气的多种用途。”赖特批评了过去民主党政府对可再生能源的重视，他认为可再生能源尚未被证明是可靠的电力来源。然而，这是不正确的，因为其他国家的数据表明，当太阳能和风能与电网规模的电池结合使用时，它们已成为商业上的成功案例，并且更便宜（详见以下内容）。我们称这种可再生能源组合为绿色SoWiBess。在其他地方使用的Bess代表电池储能系统。赖特还推崇小型核电站和地热资源，但实际上，这两种资源在美国目前仅占不到1%的电力生产。
对于人工智能数据中心的额外电力需求，政府政策应是什么？应该是化石能源和可再生能源的某种组合吗？什么才是现实的？许多片面书籍讨论了化石能源与可再生能源的问题，但平衡的观点较为少见。在这里，我们基于独立来源的数据和事实提供了一份平衡的能源现状清单，这将澄清情况。首先是一些背景介绍，然后我们将触及人工智能数据中心的能源供应问题。
**摩根大通关于化石能源与可再生能源的观点**
这是罗杰·皮尔克在其报告中提出的观点，该报告参考了迈克尔·森巴莱斯特在摩根大通的文章。
一、自1965年以来，全球对煤炭、石油和天然气等化石燃料的消费呈线性增长，令人意外的是，每种能源大约提供了全球总能源的三分之一。
二、在一些“国家”，化石燃料占总消费的比例较高：亚洲（除日本和中国外）占比为92%，日本和中国各占87.5%，美国为87%，欧洲为79%。但化石燃料在这所有地区都在减少：欧洲降幅最大，亚洲（除日本、中国外）降幅最小。
三、2012年，碳中和的可再生能源占全球总消费的14%，而到2024年上升至18%。在全球范围内，可再生能源每年以0.3-0.6%的速度推进，这是一个非常缓慢的进程。全球在无碳能源（如风能、太阳能、电池、电动车）上投入了约9万亿美元。
四、太阳能仅占全球能源生产的7%，预计到2027年将上升到14%。但2024年取得了显著进步，这主要归功于中国。
**不应忽视的气候警告**
六、自1950年代以来，全球气温上升接近1℃。如果升温速度推算至2100年，全球气温将会比百万年前的任何时期都高。世界愿意冒这样的风险吗？
七、由于全球变暖引起的平均海平面上升仅为每年2-3毫米。但如果变暖失控，海平面将会上升约3英尺。这对多个沿海国家将产生严重影响。新加坡已承诺在未来100年内投入740亿美元（即每年7.4亿美元）以加强其边界抵御海平面上升。
八、如果全球变暖得不到控制，到2050年，全球90%的珊瑚礁将功能衰退。珊瑚礁是地球五亿人的重要食物、生计和文化传承的来源。
九、致命的极端天气是指可能导致饥荒、洪水、迁移、政府不稳定甚至死亡的天气事件，在过去五十年里没有恶化，尽管全球气温上升了1℃。这一结果意味着对气温再上升0.3℃至巴黎协定限制的紧迫性较低，同时也减少了对石油和天然气行业（该行业贡献了50%的碳排放）的指责。
**人工智能数据中心新电力的阻力**
十、一个数据中心包含由电力驱动的计算机阵列。额外的电力可以是燃气发电或绿色能源。但扩张将需要更大的输电线路、更多的变压器等。
十一、美国的输电线路增长停滞，新的变压器设备现在延迟了2-3年。这推迟了向人工智能所需的数据中心供电（无论是绿色还是非绿色）。美国最终能源消耗中的电力份额未按预期增加，这是电力危机的一部分。
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十二、在美国，电力成本高于天然气。摩根大通表示：“与天然气相比，电力成本较高（特别是在没有碳税的情况下），这是电气化面临的另一障碍，不容易解决，因为这一比例反映了生产和分配的相对总成本。” 在德克萨斯州和加利福尼亚州的工业设施中，电力成本约为天然气的5倍（按等量能量计算）。在德克萨斯州和加利福尼亚州的居民用电中，比例分别为2.8和3.6。然而，新建的燃气设施成本将高于绿色SoWiBess装置。在南澳大利亚，SoWiBess成本优势已显现，在最近八个季度中有六个季度，低碳州（70%可再生能源）的批发电力成本低于更依赖燃煤电厂的高碳州。
**人工智能电力政策：燃气发电还是绿色电力？**
十三、个别州和国家已超过全球平均水平的绿色电力。领先世界的南澳大利亚已将其从SoWiBess可再生能源获取的电力从1%提升至16年内的74%。预计到2025/2026年将达到85%，到2027年达到100%。
十四、电池储能（BESS）的储能能力已接近可提供8小时持续供电的能力，过去一年电池成本下降了40%。澳大利亚在全球范围内率先开始并引领电网电池的发展。现在，位于斯通尼克里克的新电池项目（125 MW/1000 MWh）设计为8小时供电，而典型电池供电时间为2到4小时。新南威尔士州政府通过招标支持了这一电力调度能力的提升。为了减少对燃煤发电的依赖，计划在新南威尔士州建设五个8小时供电的电池。由于中国电池成本的下降，斯通尼克里克的电池技术成本在过去一年下降了40%。
十五、在美国，2024年新增的发电装机容量中约有90%来自可再生能源（不包括核能）。市场对AI电力政策做出了回应。可再生能源和电池储能（SoWiBess）组合占美国电力总容量的30%。在美国，安装的太阳能容量总计达220吉瓦，可以提供美国7%的电力。2024年BESS翻倍至29吉瓦，并且可能在2025年增长近50%。这种由电池提供的可调度电力稳定了美国的电力供应。
十六、SoWiBess项目的建设速度明显快于燃气发电厂。作为AI电力政策，新建燃气发电厂可能行不通，因为需求变得紧迫，但目前存在燃气涡轮机订单积压问题。截至2025年1月1日，GE的燃气涡轮机订单积压高达730亿美元。但由于电网互联的延迟问题，新的SoWiBess可再生能源项目也受到延误。一个创造性的提议建议将SoWiBess与现有的峰值燃气发电厂连接，这些发电厂通常闲置，称为“电力伴侣”方案。计划在现有峰值燃气发电厂附近建设一个数据中心，并新建一个SoWiBess来为数据中心供电。当SoWiBess的电力在夜间不足时，燃气峰值发电厂补充供电。缺点是峰值燃气电力的成本每兆瓦时为200美元，而SoWiBess仅为40美元。注意：有人可能会考虑，在SoWiBess站点安装更大的电池是否可以用更低的成本实现相同的效果。
十七、为了给AI生成更多电力，推广已经商业化的SoWiBess比天然气、小型模块化反应堆或地热更有意义。如果美国的危机是在未来五年里为AI数据中心增加80%的电力，天然气是否是可行的解决方案？由于高成本和尚未完全证明的商业可行性，小型模块化反应堆和地热能未被纳入考虑。美国的SoWiBess发电量创下了历史新高，并且超过了核小型模块化反应堆和地热能发电量，两者都还处于初步发展阶段。
但是为什么不建造更多的燃气发电厂和管道呢？FERC主席马克·克里斯蒂正在推动联合循环燃气涡轮机，它们可以提供一致的基本负荷供应，使用燃气涡轮机和蒸汽涡轮机更高效地发电。没有提到通过电网电池提供的BESS可调度电力，这是快速调度额外电力的最快方式。但是新建联合循环燃气涡轮机的成本如何与新建SoWiBess装置相比？答案之一是通过比较2023年的未补贴平准化电力成本（LCOE）运营数据得出的。每个类别都有LCOE的范围：
帕尔默
作者说BESS的价格可能在2023年后两年内显著下降。并且据报道，中国的电池成本已经下降了40%。有了这些，成本表显示优势在于SoWiBess——它也是比化石燃气电厂更清洁的能源。总的来说，SoWiBess可以提供廉价可靠的清洁能源。
十八、数据中心正在使用移动燃气涡轮机提供效率低下的不清洁电力。埃隆·马斯克的AI公司xAI在田纳西州孟菲斯有一个新的Colossus数据中心，配备了四台这样的移动涡轮机，通常用于灾难恢复。这是一个临时解决方案，当电网无法提供所有电力时，移动涡轮机的租赁现在非常疯狂。但是这些涡轮机效率非常低，并且还会排放污染物——不仅仅是二氧化碳，还有氧化亚氮和甲醛。尽管如此，它们的使用尚未得到任何公共机构的授权。
(以上内容均由Ai生成)
