电力无法满足人工智能数据中心需求的四个原因

德勤报告指出数据中心和电力基础设施扩张面临的主要挑战

数据中心(尤其是专为人工智能计算设计的数据中心)的电力需求预计将快速增长,而这已成为数据中心建设的一大瓶颈。

德勤报告预测,到2035年,仅美国人工智能数据中心的电力需求就可能从2024年的4吉瓦飙升至123吉瓦,增幅超过30倍。这主要是由于人工智能数据中心的高强度用电需求。目前,三大超大规模数据中心运营商各自最大的数据中心耗电量均低于500兆瓦,但他们规划建设的最大数据中心预计耗电量将高达2000兆瓦,即2吉瓦。设想中的数据中心园区占地 5 万英亩,耗电量可能高达 5 吉瓦——相当于 500 万户家庭的用电量。

数据中心蓬勃发展的某些地区已经难以应对不断攀升的电力负荷,当地电网因数据中心而出现异常的电力动态。

与此同时,德勤的报告还发现,在数据中心蓬勃发展的地区,居民的电费也在上涨。过去一年,在九大数据中心市场中的八个市场,居民电价的涨幅超过了全国平均水平。报告指出:“理论上,电力需求的增长和电网系统的扩张可以将电网投资成本分摊到更多用户身上,从而降低电价。然而,互联人工智能数据中心负荷所需的巨额前期电网投资,已将部分成本负担转嫁给了居民用户。”

电力公司和数据中心的高管们也对此感到担忧。德勤的这份报告部分基于2025年4月对120位美国电力公司和数据中心高管的调查,受访者在这两个行业各占一半。高管们被问及数据中心基础设施发展面临的最大挑战——电力系统压力是他们最担忧的问题,72% 的高管表示,电力系统和容量对人工智能基础设施的扩展构成了非常或极其大的挑战。

该报告特别强调了人工智能数据中心电力增长过程中遇到的几个难题。

——高峰需求激增,但发电能力却无法跟上。煤炭和天然气发电设施正在逐步退役,但可再生能源项目的部署速度却不足以满足需求。

部分原因是可再生能源项目组件(例如太阳能电池板)的价格和供应链受到限制,这些组件的需求“急剧增长”。但其他一些材料也面临供应链中断和成本上涨的问题——德勤特别提到了钢铁、铝、铜、木材和水泥——这些材料不仅对数据中心建设至关重要,对发电和输电基础设施的建设也同样重要。报告显示,过去五年里,这些建筑材料的成本已经上涨了40%。

供应链限制导致电网建设工期延长,但还有其他因素也会延长工期。事实上,接入电网所需的时间通常比建设数据中心的时间更长。一个实体数据中心可能只需一两年就能建成,但在某些地方,接入当地电网的等待时间却长达七年。报告指出,审批流程可能“漫长且难以预测”,而且越来越多的项目遭到居民的反对,这也影响了项目的工期。

——劳动力问题使得企业难以切实执行电力和数据中心基础设施扩建计划。德勤的调查显示,受访高管也指出,缺乏熟练工人是数据中心和能源扩张面临的主要挑战之一。在数据中心受访者中,63%的人认为缺乏熟练工人是劳动力方面的首要挑战。电力公司高管则指出,员工流动率高是支持数据中心扩建的第二大障碍。

德勤描绘了不解决这些问题的严重后果,报告称,这些问题“可能会危及美国的经济和地缘政治领导地位”。

报告作者补充道:“事实上,在人工智能基础设施建设方面占据领先地位,如今可能关乎竞争力,甚至关乎国家安全。”