2025 年 8 月 17 日消息，当下，AI 人工智能发展得如火如荼，已然成为各大科技公司激烈角逐的关键领域。谷歌、亚马逊、微软等行业巨头每年都会投入数千亿美元用于建设 AI 基础设施，然而，这一举措也给电力供应带来了极为严峻的挑战。
美国《华尔街日报》（WSJ）公布的数据显示，在 2023 年，AI 数据中心的电力消耗占美国电力总需求的 4%，而如今这一比例已攀升至 8.9%。更为惊人的是，预计三年后的 2028 年，AI 数据中心的电力消耗将占到美国电力的 12%。
对于美国电力行业而言，如此迅猛增长的电力需求无疑是一场巨大的考验。在这种需求的强力推动下，美国的电价必然会持续攀升。自 2008 年以来，由于应对极端天气而开展的电力设施翻新工作以及相关保护措施，美国电价已经上涨了 30%。倘若大型科技公司不为其 AI 数据中心的高额电力消耗支付相应费用，那么这部分成本很可能会转嫁到小型公司以及普通消费者身上。尤其是数据中心较为集中的弗吉尼亚州，其电价预计还将再上涨 25%。
AI 领域的竞争，绝不仅仅局限于芯片和算法层面，能源基础设施同样起着举足轻重的作用。这一观点，马斯克曾多次在网络上提及。熟悉马斯克的网友都知道，他一直高度关注中国与美国等国家的电力增长情况，并且为美国在电力发展方面的滞后深感忧虑。
从全球发电量的对比来看，根据不同数据统计结果，2024 年中国发电量大约在 9 – 10 万亿度，稳居世界首位；美国发电量大约在 4 万亿度左右，位居第二；第三名的印度发电量在 2 万亿度左右；俄罗斯和日本的发电量分别在 1.2 万亿度和 1 万亿度左右。而在排名前五之后的国家，发电量则大幅低于 1 万亿度。
若聚焦于更具发展潜力的新能源发电领域，中国更是一骑绝尘，远远领先于其他国家。截至 2024 年底，中国风电装机容量达到 5.2 亿千瓦，太阳能发电装机容量为 8.9 亿千瓦，这两项指标分别连续 15 年和 10 年位居世界第一，约占全球总量的 45.8% 和 46.9%。不仅如此，2024 年中国新能源发电新增装机容量 3.6 亿千瓦，是 2023 年的 1.2 倍，占全国电源总新增装机容量的 83%，新能源发电已成为中国新增发电装机的绝对主体。
然而，美国在 AI 发展带来的电力需求冲击下，电力基础设施的短板逐渐凸显。美国最大电网运营商 PJM Interconnection 近期发出警告，AI 技术驱动的电力需求激增，已致使全美数据中心密度最高区域的电网容量耗尽，新建项目面临无电可用的困境。PJM 独立监管机构 Monitoring Analytics 总裁 Joe Bowring 直言，根本没有新增发电容量能够满足数据中心的负荷需求。
覆盖华盛顿至芝加哥 13 个州的 PJM 电网，承载着全美近 40% 的数据中心用电量。Bowring 指出，AI 算力竞赛引发的电力需求飙升，正将该电网推向数十年来最严峻的供需临界点。在过去一年中，该区域电力紧张态势不断加剧，部分时段供电缺口已达峰值负荷的 5% 以上。
为应对这一危机，市场已经通过价格信号给出了强烈反应。2023 年，PJM 电网容量拍卖总额达到 147 亿美元，创下历史新高，发电企业也因此获得了超额收益。据巴克莱银行预测，最新的拍卖结果显示容量价格将继续维持在历史高位，甚至可能再创新高，这无疑直接反映了 AI 数据中心建设热潮对电力市场的强大冲击。
面对电力困境，美国科技巨头们也在积极寻求解决方案。微软、亚马逊等公司已开始布局核能小堆（SMR）和氢燃料电池等清洁电源。例如，亚马逊宣布投资 200 亿美元在宾夕法尼亚州建设两个数据中心园区，其中部分设施将直接接入核电站电力系统；Meta 与美国联合能源公司签署了一项为期 20 年的核能采购协议；微软也与该公司签署电力采购协议，计划重启位于三英里岛的核反应堆；谷歌则在去年 10 月与多个在建小型模块化反应堆项目达成购电协议。
与此同时，白宫在 7 月发布了 “人工智能行动计划”，承诺加快数据中心建设审批流程，并考虑放宽包括《清洁空气法》和《清洁水法》在内的部分环保限制，以缓解 AI 发展带来的电力压力。
但高盛分析认为，美国电力行业面临着巨大的转型挑战。过去二十年，美国电力需求近乎零增长，这使得行业缺乏扩张动力，而新建电力设施往往需要长达十年的建设周期。太平洋燃气与电力公司高管 Mike Medeiros 表示，当前电力需求的增长规模和速度前所未见，可能是二战以来最剧烈的负荷激增。
美国电力研究所电网专家 Tom Wilson 称，过去 20 多年，美国的电力负荷增长基本停滞，而如今数据中心带来的需求激增，使得电网系统成本需要重新分摊到更多用电主体上。美国卡耐基梅隆大学和北卡罗来纳州立大学今年 6 月发布的一项分析发现，到 2030 年，数据中心扩张将使全美平均电费上涨 8%，而像弗吉尼亚州等数据中心密集地区，涨幅可能高达 25%。部分地区已经开始显现出这一影响，据东北俄亥俄公共能源委员会（NOPEC）称，自今年 6 月起，当地普通家庭每月电费因数据中心用电需求增加上涨了约 10% – 15%。
尽管科技公司强调不会将成本转嫁给普通用户，并承诺承担自身用电及配套设施的支出，但在实际操作中，如何合理分摊费用仍存在诸多争议。去年 12 月，亚马逊、谷歌、微软等科技公司就因电费分摊问题与美国电力公司（American Electric Power）对簿俄亥俄州公用事业委员会。
在全球都在大力发展 AI 的当下，电力供应成为了关键制约因素。美国若想在 AI 竞赛中保持领先地位，解决电力问题迫在眉睫。否则，不断攀升的电价以及紧张的电力供应，不仅会影响科技公司的发展，还将对美国整体经济和社会生活产生深远的负面影响。