新技术能耗高揭开美国电网“遮羞布”

美国70%的电网接入和输配电设施已老化和落后，某些地区电网传输线路甚至严重不足。这不仅使得“风光”等清洁电力难以高效并网，甚至无法实现高效输电。

“美国现在是芯片短缺，然后会出现变压器短缺，未来还将出现电力短缺。”特斯拉创始人兼首席执行官马斯克日前公开表示。随着人工智能、比特币挖矿日渐风靡，行业似乎已经预见到一个残酷现实，即美国电力系统根本撑不住这些新技术，其带来的高能耗危机揭开了美国电网的“遮羞布”。

今夏电力需求或创新高

北美电力可靠性协会日前发布最新长期可靠性评估预测，人工智能、比特币挖矿等正在加剧美国电力供应紧张。今年夏季，美国电力需求可能达到2016年以来最高水平，而冬季需求或将达到至少自2015年以来最高水平。

北美电力可靠性协会指出，随着越来越多化石燃料发电装机退役，电力增长将变得越来越具有挑战性，如果夏季出现极端高温，美国将再次发生大规模停电事故。

美国能源信息署将人工智能、加密货币、电动汽车视为导致美电力需求激增的三大推手，其在报告中预计，2024年，美国电力需求将增至40990亿千瓦时，2025年将增至41280亿千瓦时。相比之下，2023年电力消耗量为40000亿千瓦时，此前最高纪录是2018年的40030亿千瓦时。

《华盛顿邮报》援引全球房地产咨询公司仲量联行数据中心市场总经理安迪·文格罗斯的话称：“电力公司还没准备好，也不清楚该如何处理电力激增问题。事实上，我们以前从未面对过如此规模的用电需求。”

美国电网战略咨询公司指出，电力公用事业公司和电网运营商将未来5年的年度电力需求增长预测调整为大约1.5%，这是1990年以来的最高水平。

据了解，美国70%的电网接入和输配电设施已老化和落后，某些地区电网传输线路甚至严重不足。这不仅使得“风光”等清洁电力难以高效并网，甚至无法实现高效输电。

美国电网战略咨询公司创始人格兰林奇表示，美国每年至少需要投资200亿美元用于新建长距离传输线路，电网如果再不大规模进行现代化升级，到2030年，美国将面临难以弥补的电力缺口。“根据我们对夏季高峰电量使用的预测，如果基础设施改进继续延迟，美国将很快面临滚动性停电。”他强调。

人工智能耗电量巨大

“我们不能只想着算力，而是需要更全面考虑能源消耗问题。如果只考虑计算机，我们需要烧掉14个地球的能源。超级人工智能将成为电力需求的无底洞。”美国科技巨头英伟达首席执行官、人工智能技术专家黄仁勋公开警告称。

人工智能技术依赖以大量服务器为基础的数据中心和高性能计算，因此极其耗电。根据波士顿咨询公司数据，到2030年，美国数据中心电力消耗将较2022年增长3倍至390太瓦时，相当于全美电力需求的7.5%。

美国人工智能研究公司OpenAI首席执行官萨姆·奥特曼表示，如果人工智能要充分发挥潜力，世界需要像核聚变这样的能源突破。

施耐德电气公司估算，到2028年，人工智能智算中心电力消耗将占数据中心总电力消耗的15%—20%。以训练GPT-3大语言模型为例，其耗电量高达1287兆瓦时，产生约合552吨二氧化碳，相当于123辆燃油车行驶一年的碳排放量。

数字货币和区块链技术网站“数字经济学家”指出，人工智能服务器是重耗电设备，一台英伟达DGX A100服务器消耗的电量相当于几个美国家庭用电量的总和，这意味着为几百万台这样的设备供电很容易使电网超负荷。

比特币挖矿增大供电压力

与此同时，比特币挖矿领域进入超速发展期，给美国供电能力带来更大挑战。美国能源信息署数据显示，美国比特币挖矿活动用电量占全美年电力消耗的0.6%—2.3%，相当于每年300万—600万户家庭用电需求。截至目前，比特币挖矿在美国没有任何放缓迹象。

“数字经济学家”估计，比特币挖矿每年消耗148.63太瓦时电力，与马来西亚全国电力消耗相当，每年排放8290万吨二氧化碳，与孟加拉国的年度碳排放相当。

事实上，跟踪比特币挖矿并不容易，因为难以在大量电力终端用户中识别比特币挖矿活动，以及比特币挖矿的动态性质。在比特币市场中，挖矿资产可以迅速转移到电价较低的地区。

随着挖矿活动持续激增，美国政府越来越担心这个能源密集型性质的活动产生的负面影响，包括需求高峰时期的电网压力、电价上涨的可能性以及对能源相关二氧化碳排放的影响。

当前，美国电网运营商已经对比特币挖矿相关的电力需求快速增长表示担忧。北美电力可靠性协会指出，比特币挖矿的增长可能会对电力需求和资源预测以及电网系统运营产生重大影响。