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數據中心能源限制加劇,AI項目陷入停滯困局

2026年08月05日 首頁 » 熱門科技

7月中旬,紐約州成為全美首個出台全州範圍數據中心新建禁令的州。

紐約州長凱西·霍楚爾在行政令中寫道:"數據中心的大規模建設可能推高居民電費、耗儘自然資源,並給紐約居民帶來生活上的不確定性。"該禁令計劃持續一年,州政府將在此期間研究數據中心對能源需求的影響,並要求數據中心運營方要麼支付更高的能源費用,要麼自行解決電力供應問題。

據美國數據中心禁建追蹤系統顯示,目前全美還有127個司法管轄區出台了類似的禁令。

與此同時,各州及聯邦層面均有更多限制措施在推進。據Data Center Watch統計,2026年第一季度,至少75個美國數據中心項目遭到阻攔或延誤,總價值約1300億美元,創下單季度歷史最高紀錄——這一數字幾乎相當於2025年全年的總和。Embold Research的調查還顯示,目前已有71%的美國人反對在其所在地區建設數據中心,而去年夏天這一比例僅為42%。

這一切的核心原因是什麼?正如紐約州禁令所揭示的,能源成本是首要問題。

來自北卡羅來納州立大學、卡內基梅隆大學、匹茲堡大學和多倫多大學的研究顯示,預計到2030年,數據中心將使各地平均電費上漲6%至29%。研究團隊發現,部分州的電費漲幅甚至可能高達57%,其中弗吉尼亞州和德克薩斯州受衝擊最為嚴重。

Gartner分析師奧頓·斯坦尼什表示,早在當前AI熱潮興起之前,數據中心建設就已遭遇過禁令和限建措施,彼時的設施用電量在10至25兆瓦之間。"而現在,這些設施的規模已擴張至100兆瓦,有些項目甚至高達2吉瓦。路易斯安那州有一個項目,規劃用電量達5吉瓦。"

5吉瓦究竟是個什麼概念?據美國電力研究協會(EPRI)數據,這一電量足以為400萬戶家庭供電,幾乎覆蓋密西根州所有住宅,或超過紐約市全部家庭總數。

斯坦尼什表示,這是一個巨大的轉變。過去30年間,美國電力消費總體較為平穩,由於新增需求不足,電力基礎設施建設也隨之放緩,電網設備日益老化。"而現在我們陷入困境,需要快速提升供電能力,但這需要時間。"

據Data Center Map數據顯示,美國目前擁有超過4500個數據中心,超過排名其後16個國家的總和。但即便如此,數量仍然不夠。今年6月,仲量聯行(CBRE)發布報告指出,北美數據中心的整體空置率已降至僅0.9%。

擁有42個數據中心、業務覆蓋美國18個市場的託管服務商Flexential的首席執行官瑞安·馬洛里表示:"目前數據中心市場在爭搶容量方面競爭非常激烈。"他補充道:"我們正在積極收購多處額外資產,必須提前為未來布局。"

而市場對空間的需求增速甚至超過了建設節奏。馬洛里表示:"2027年之前的大部分容量已全部售罄,不只是Flexential一家,業內任何數據中心都是如此。"

與其他數據中心公司相比,Flexential在選址上更具優勢,因為其設施通常在22至36兆瓦的規模區間,這對於與電力公司連接而言是相對合理的規模。"通常情況下,電力公司要麼已有現成的基礎設施,要麼可以與我們合作,在較短時間內完成供電接入。我們不會一上來就要求第一天接入500兆瓦,或12個月內到位1吉瓦。"

如果當地電力公司無法滿足供電需求、需要擴建發電或輸電設施,馬洛里表示:"我們會承擔相應的合理費用,不會讓其他用戶來分擔我們需要的增量成本。"

此外,Flexential的數據中心還配備了100%發電機備用電源,以應對電網故障。馬洛里說,能源保障是Flexential決定下一個數據中心選址時的首要考量因素。

數據中心的供給瓶頸正在影響AI的落地推進。今年5月發布的Flexential年度IT決策者調查(涵蓋大型組織)顯示,電力供應已成為全美AI部署的首要制約因素。在決定AI工作負載的部署位置時,89%的受訪者表示穩定的電網供電是最重要的因素之一,72%的受訪者表示對電價波動感到中度或高度擔憂。此外,82%的組織表示,高性能AI算力資源的獲取受限是一項中度或嚴重的制約。

從全球視角來看,2025年全球電力需求增長了3%,而數據中心的電力需求卻增長了17%,其中面向AI的數據中心電力需求更是猛增了50%,這一數據來自國際能源署(IEA)。2025年,各大科技公司的資本支出合計超過4000億美元,預計2026年這一數字將在此基礎上增長75%。IEA數據還顯示,過去18個月裡,AI算力工廠的容量已超過三倍增長。

房地產諮詢公司紐馬克(Newmark)指出,能源限制和電網連接延誤正在拖慢新數據中心項目的推進步伐,並列舉了包括新建燃氣電廠審批遲緩、電網接入隊列嚴重積壓、新一代能源解決方案時間表不明朗等問題。紐馬克預測,這將導致數據中心容量無法滿足AI需求預測,並制約AI普及應用的規模化擴張。

儘管遭遇重重阻力,當前數據中心的建設規模依然龐大。紐馬克數據顯示,目前全美32個州共有280個數據中心項目在建,建設活動達歷史峰值。數據中心是商業地產領域中唯一保持建設加速增長態勢的細分板塊。

其他研究機構也印證了上述判斷。ConstructConnect的經濟學家數據顯示,今年迄今為止,數據中心建設投入已達580億美元,是去年同期的逾四倍,目前每月的數據中心開工投資額均值高達100億美元——較一年前增長了300%。而在2024年之前,月度開工金額還遠不足10億美元。報告顯示的增長曲線呈指數級上揚。

投資規模之所以大幅攀升,部分原因在於數據中心建設成本急劇上升,許多項目的每平方英尺造價已超過1000美元。

ConstructConnect還追蹤到近100個預計在年底前啟動建設的數據中心項目,總規劃投資逾1010億美元——這還不包括谷歌規劃投資1000億美元的Kestrel數據中心項目。

不過,2026年前五個月,電力基礎設施項目的開工量與2025年同期相比僅增長了2.7%。但預計未來增速將加快:ConstructConnect預測,2026年全年新增電力項目將比2025年增長30.8%。

SemiAnalysis也確認數據中心新建規模正處歷史高位,並預測到2026年,全球數據中心總容量將新增21吉瓦,至2030年將累計達到84吉瓦。

據EPRI數據,目前數據中心15%至25%的電力已用於AI工作負載,且這一比例仍在快速攀升。目前數據中心用電量已占美國總用電量的4%至5%,預計到2030年,這一占比將上升至9%至17%。

除了在地理位置上優化選址外,數據中心運營商還有其他幾種應對電力瓶頸的策略。其一是提升能效——通過優化散熱方式,並引入更高效的設備。

Gartner的斯坦尼什表示:"液冷技術——包括浸沒式冷卻和直接液冷——將大幅降低能耗。"另一個策略是實現自主供電,這對中小型數據中心而言比超大型設施更為可行。

"如果你的數據中心用電量高達5吉瓦,核能是唯一的解決方案。"斯坦尼什說,"但第一座核電站最早也要到2030至2035年才能投入使用。"

Uptime Intelligence高級研究分析師彼得·賈奇表示,目前燃氣發電機是現場自發電的最主流選擇。"但這意味著你要讓周邊社區承受溫室氣體排放,以及顆粒物污染、噪聲和熱污染等本地化問題。"

他還指出,燃料電池的效率更高,且不排放顆粒物,但成本更高、可靠性不及傳統發電機,在運營方面也存在一定挑戰。

近期,甲骨文(Oracle)宣布將採用燃料電池路線——計劃為其位於新墨西哥州的"木星計劃"(Project Jupiter)數據中心部署2.45吉瓦的燃料電池發電系統,取代此前的燃氣輪機和柴油發電機方案。甲骨文表示,燃料電池將顯著降低排放量,用水量"可忽略不計",噪聲也低於渦輪機和發電機。此外,現場自發電還有助於保護周邊居民的用電價格穩定。

為甲骨文提供燃料電池的Bloom Energy公司首席市場與傳播官娜塔莉·桑德蘭表示:"如果你想建一座數據中心,有更好的方式去實現。"她還指出,各大企業不會因此收縮AI雄心或降低對數據中心的需求。

Bloom負責工程開發的負責人卡爾·科圖利表示,當一座數據中心的用電量將超過整個當地社區時,自主供電自然會成為核心議題。

根據Bloom在6月中旬發布的一項針對156位數據中心決策者的調查,61%的數據中心開發商表示,若本地電網無法滿足需求,他們計劃部署現場自主供電方案。科圖利說:"他們清楚自己面臨的瓶頸,必須採取行動。"

江森自控(Johnson Controls)全球數據中心解決方案業務開發與技術戰略總監米希爾·南得克奧利亞爾表示,這一調查數字實際上可能還是保守估計。許多正在規劃新建設施的數據中心運營商尚未與當地電力公司接洽,還不知道接入連接可能需要等待五年。"等他們了解到這一現實,就可能從依賴電網供電轉向自主供電。"

推動數據中心向自主供電轉型的另一個因素,是輸電基礎設施的嚴重不足。即便當地電力公司能夠產生數據中心所需的電量,也不代表這些電力能夠順利送達。

今年7月初發布的美國能源部報告草案將輸電限制定性為新發電設施併網的"關鍵瓶頸",指出大量現有基礎設施老化亟需更新,而"來自數據中心的負荷增長已成為業界高度關注的焦點,推動著需求持續攀升"。

施耐德電氣數字電網業務首席產品官麥特·施努格表示:"在應對AI工作負載需求方面,現有輸電基礎設施的建設積壓正在持續加深。"

無論如何,數據中心與周邊社區之間的關係都將面臨深刻變化。紐約州禁令只是數據中心所受社會審視不斷加劇的最新縮影。Bloom的調查顯示,28%的數據中心開發商表示,社區審查壓力已有所加劇或顯著加劇,主要關切集中在電費上漲、水資源消耗以及對電網穩定性的負面影響等方面。

當然,並非所有政府舉措都是為了放慢數據中心建設步伐。今年6月下旬,美國聯邦能源監管委員會(FERC)啟動了加快數據中心併網速度的相關程序,要求六個區域電網運營商就現有接入規則作出說明或進行修訂。

Uptime Institute的賈奇指出,隨著數據中心規模越來越大,其在電網中的存在已開始影響其他用電方。"所以,不論數據中心運營商願不願意,各地電網監管機構對其的監管力度都將持續加強。"

Q&A

Q1:紐約州數據中心建設禁令的主要原因是什麼?

A:紐約州出台禁令的核心原因是能源成本壓力。數據中心規模的快速擴張被認為將推高居民電費、消耗大量自然資源,並威脅電網穩定性。研究顯示,到2030年數據中心可能導致各地電費上漲6%到29%,部分州漲幅甚至高達57%。此外,公眾反對情緒也在快速升溫,目前已有71%的美國人反對在當地建設數據中心。

Q2:數據中心能源短缺對AI項目落地有哪些具體影響?

A:根據Flexential對大型企業IT決策者的調查,電力供應已成為AI部署的首要制約因素。89%的受訪者認為穩定電網供電是AI工作負載部署的關鍵條件,72%的人對電價波動感到擔憂,82%的組織表示高性能AI算力獲取受限是中度或嚴重的障礙。此外,北美數據中心空置率已降至0.9%,大量AI項目面臨算力資源緊張的困境。

Q3:數據中心應對電力瓶頸有哪些主要解決方案?

A:目前數據中心主要採取三類策略:一是引入液冷技術(如浸沒式冷卻和直接液冷)提升能效,大幅降低電力消耗;二是部署現場自主供電,包括燃氣發電機、燃料電池等,其中Oracle的木星計劃已採用2.45吉瓦燃料電池方案;三是超大型數據中心將核能視為長期方向,但核電站最早也要2030至2035年才能投入使用。調查顯示,61%的數據中心開發商已計劃部署現場供電以應對電網不足的問題。

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