新技術能耗高揭開美國電網“遮羞布”

　　美國70%的電網接入和輸配電設施已老化和落后，某些地區電網傳輸線路甚至嚴重不足。這不僅使得“風光”等清潔電力難以高效并網，甚至無法實現高效輸電。

　　“美國現在是芯片短缺，然后會出現變壓器短缺，未來還將出現電力短缺。”特斯拉創始人兼首席執行官馬斯克日前公開表示。隨著人工智能、比特幣挖礦日漸風靡，行業似乎已經預見到一個殘酷現實，即美國電力系統根本撐不住這些新技術，其帶來的高能耗危機揭開了美國電網的“遮羞布”。

　　今夏電力需求或創新高

　　北美電力可靠性協會日前發布最新長期可靠性評估預測，人工智能、比特幣挖礦等正在加劇美國電力供應緊張。今年夏季，美國電力需求可能達到2016年以來最高水平，而冬季需求或將達到至少自2015年以來最高水平。

　　北美電力可靠性協會指出，隨著越來越多化石燃料發電裝機退役，電力增長將變得越來越具有挑戰性，如果夏季出現極端高溫，美國將再次發生大規模停電事故。

　　美國能源信息署將人工智能、加密貨幣、電動汽車視為導致美電力需求激增的三大推手，其在報告中預計，2024年，美國電力需求將增至40990億千瓦時，2025年將增至41280億千瓦時。相比之下，2023年電力消耗量為40000億千瓦時，此前最高紀錄是2018年的40030億千瓦時。

　　《華盛頓郵報》援引全球房地產咨詢公司仲量聯行數據中心市場總經理安迪·文格羅斯的話稱：“電力公司還沒準備好，也不清楚該如何處理電力激增問題。事實上，我們以前從未面對過如此規模的用電需求。”

　　美國電網戰略咨詢公司指出，電力公用事業公司和電網運營商將未來5年的年度電力需求增長預測調整為大約1.5%，這是1990年以來的最高水平。

　　據了解，美國70%的電網接入和輸配電設施已老化和落后，某些地區電網傳輸線路甚至嚴重不足。這不僅使得“風光”等清潔電力難以高效并網，甚至無法實現高效輸電。

　　美國電網戰略咨詢公司創始人格蘭林奇表示，美國每年至少需要投資200億美元用于新建長距離傳輸線路，電網如果再不大規模進行現代化升級，到2030年，美國將面臨難以彌補的電力缺口。“根據我們對夏季高峰電量使用的預測，如果基礎設施改進繼續延遲，美國將很快面臨滾動性停電。”他強調。

　　人工智能耗電量巨大

　　“我們不能只想著算力，而是需要更全面考慮能源消耗問題。如果只考慮計算機，我們需要燒掉14個地球的能源。超級人工智能將成為電力需求的無底洞。”美國科技巨頭英偉達首席執行官、人工智能技術專家黃仁勛公開警告稱。

　　人工智能技術依賴以大量服務器為基礎的數據中心和高性能計算，因此極其耗電。根據波士頓咨詢公司數據，到2030年，美國數據中心電力消耗將較2022年增長3倍至390太瓦時，相當于全美電力需求的7.5%。

　　美國人工智能研究公司OpenAI首席執行官薩姆·奧特曼表示，如果人工智能要充分發揮潛力，世界需要像核聚變這樣的能源突破。

　　施耐德電氣公司估算，到2028年，人工智能智算中心電力消耗將占數據中心總電力消耗的15%—20%。以訓練GPT-3大語言模型為例，其耗電量高達1287兆瓦時，產生約合552噸二氧化碳，相當于123輛燃油車行駛一年的碳排放量。

　　數字貨幣和區塊鏈技術網站“數字經濟學家”指出，人工智能服務器是重耗電設備，一臺英偉達DGX A100服務器消耗的電量相當于幾個美國家庭用電量的總和，這意味著為幾百萬臺這樣的設備供電很容易使電網超負荷。

　　比特幣挖礦增大供電壓力

　　與此同時，比特幣挖礦領域進入超速發展期，給美國供電能力帶來更大挑戰。美國能源信息署數據顯示，美國比特幣挖礦活動用電量占全美年電力消耗的0.6%—2.3%，相當于每年300萬—600萬戶家庭用電需求。截至目前，比特幣挖礦在美國沒有任何放緩跡象。

　　“數字經濟學家”估計，比特幣挖礦每年消耗148.63太瓦時電力，與馬來西亞全國電力消耗相當，每年排放8290萬噸二氧化碳，與孟加拉國的年度碳排放相當。

　　事實上，跟蹤比特幣挖礦并不容易，因為難以在大量電力終端用戶中識別比特幣挖礦活動，以及比特幣挖礦的動態性質。在比特幣市場中，挖礦資產可以迅速轉移到電價較低的地區。

　　隨著挖礦活動持續激增，美國政府越來越擔心這個能源密集型性質的活動產生的負面影響，包括需求高峰時期的電網壓力、電價上漲的可能性以及對能源相關二氧化碳排放的影響。

　　當前，美國電網運營商已經對比特幣挖礦相關的電力需求快速增長表示擔憂。北美電力可靠性協會指出，比特幣挖礦的增長可能會對電力需求和資源預測以及電網系統運營產生重大影響。

　　文丨中國能源報記者 王林