数据中心能源限制加剧,AI项目陷入停滞困局
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2026-08-06 04:45:11

7月中旬,纽约州成为全美首个出台全州范围数据中心新建禁令的州。

纽约州长凯西·霍楚尔在行政令中写道:"数据中心的大规模建设可能推高居民电费、耗尽自然资源,并给纽约居民带来生活上的不确定性。"该禁令计划持续一年,州政府将在此期间研究数据中心对能源需求的影响,并要求数据中心运营方要么支付更高的能源费用,要么自行解决电力供应问题。

据美国数据中心禁建追踪系统显示,目前全美还有127个司法管辖区出台了类似的禁令。

与此同时,各州及联邦层面均有更多限制措施在推进。据Data Center Watch统计,2026年第一季度,至少75个美国数据中心项目遭到阻拦或延误,总价值约1300亿美元,创下单季度历史最高纪录——这一数字几乎相当于2025年全年的总和。Embold Research的调查还显示,目前已有71%的美国人反对在其所在地区建设数据中心,而去年夏天这一比例仅为42%。

这一切的核心原因是什么?正如纽约州禁令所揭示的,能源成本是首要问题。

来自北卡罗来纳州立大学、卡内基梅隆大学、匹兹堡大学和多伦多大学的研究显示,预计到2030年,数据中心将使各地平均电费上涨6%至29%。研究团队发现,部分州的电费涨幅甚至可能高达57%,其中弗吉尼亚州和得克萨斯州受冲击最为严重。

Gartner分析师奥顿·斯坦尼什表示,早在当前AI热潮兴起之前,数据中心建设就已遭遇过禁令和限建措施,彼时的设施用电量在10至25兆瓦之间。"而现在,这些设施的规模已扩张至100兆瓦,有些项目甚至高达2吉瓦。路易斯安那州有一个项目,规划用电量达5吉瓦。"

5吉瓦究竟是个什么概念?据美国电力研究协会(EPRI)数据,这一电量足以为400万户家庭供电,几乎覆盖密歇根州所有住宅,或超过纽约市全部家庭总数。

斯坦尼什表示,这是一个巨大的转变。过去30年间,美国电力消费总体较为平稳,由于新增需求不足,电力基础设施建设也随之放缓,电网设备日益老化。"而现在我们陷入困境,需要快速提升供电能力,但这需要时间。"

据Data Center Map数据显示,美国目前拥有超过4500个数据中心,超过排名其后16个国家的总和。但即便如此,数量仍然不够。今年6月,仲量联行(CBRE)发布报告指出,北美数据中心的整体空置率已降至仅0.9%。

拥有42个数据中心、业务覆盖美国18个市场的托管服务商Flexential的首席执行官瑞安·马洛里表示:"目前数据中心市场在争抢容量方面竞争非常激烈。"他补充道:"我们正在积极收购多处额外资产,必须提前为未来布局。"

而市场对空间的需求增速甚至超过了建设节奏。马洛里表示:"2027年之前的大部分容量已全部售罄,不只是Flexential一家,业内任何数据中心都是如此。"

与其他数据中心公司相比,Flexential在选址上更具优势,因为其设施通常在22至36兆瓦的规模区间,这对于与电力公司连接而言是相对合理的规模。"通常情况下,电力公司要么已有现成的基础设施,要么可以与我们合作,在较短时间内完成供电接入。我们不会一上来就要求第一天接入500兆瓦,或12个月内到位1吉瓦。"

如果当地电力公司无法满足供电需求、需要扩建发电或输电设施,马洛里表示:"我们会承担相应的合理费用,不会让其他用户来分担我们需要的增量成本。"

此外,Flexential的数据中心还配备了100%发电机备用电源,以应对电网故障。马洛里说,能源保障是Flexential决定下一个数据中心选址时的首要考量因素。

数据中心的供给瓶颈正在影响AI的落地推进。今年5月发布的Flexential年度IT决策者调查(涵盖大型组织)显示,电力供应已成为全美AI部署的首要制约因素。在决定AI工作负载的部署位置时,89%的受访者表示稳定的电网供电是最重要的因素之一,72%的受访者表示对电价波动感到中度或高度担忧。此外,82%的组织表示,高性能AI算力资源的获取受限是一项中度或严重的制约。

从全球视角来看,2025年全球电力需求增长了3%,而数据中心的电力需求却增长了17%,其中面向AI的数据中心电力需求更是猛增了50%,这一数据来自国际能源署(IEA)。2025年,各大科技公司的资本支出合计超过4000亿美元,预计2026年这一数字将在此基础上增长75%。IEA数据还显示,过去18个月里,AI算力工厂的容量已超过三倍增长。

房地产咨询公司纽马克(Newmark)指出,能源限制和电网连接延误正在拖慢新数据中心项目的推进步伐,并列举了包括新建燃气电厂审批迟缓、电网接入队列严重积压、新一代能源解决方案时间表不明朗等问题。纽马克预测,这将导致数据中心容量无法满足AI需求预测,并制约AI普及应用的规模化扩张。

尽管遭遇重重阻力,当前数据中心的建设规模依然庞大。纽马克数据显示,目前全美32个州共有280个数据中心项目在建,建设活动达历史峰值。数据中心是商业地产领域中唯一保持建设加速增长态势的细分板块。

其他研究机构也印证了上述判断。ConstructConnect的经济学家数据显示,今年迄今为止,数据中心建设投入已达580亿美元,是去年同期的逾四倍,目前每月的数据中心开工投资额均值高达100亿美元——较一年前增长了300%。而在2024年之前,月度开工金额还远不足10亿美元。报告显示的增长曲线呈指数级上扬。

投资规模之所以大幅攀升,部分原因在于数据中心建设成本急剧上升,许多项目的每平方英尺造价已超过1000美元。

ConstructConnect还追踪到近100个预计在年底前启动建设的数据中心项目,总规划投资逾1010亿美元——这还不包括谷歌规划投资1000亿美元的Kestrel数据中心项目。

不过,2026年前五个月,电力基础设施项目的开工量与2025年同期相比仅增长了2.7%。但预计未来增速将加快:ConstructConnect预测,2026年全年新增电力项目将比2025年增长30.8%。

SemiAnalysis也确认数据中心新建规模正处历史高位,并预测到2026年,全球数据中心总容量将新增21吉瓦,至2030年将累计达到84吉瓦。

据EPRI数据,目前数据中心15%至25%的电力已用于AI工作负载,且这一比例仍在快速攀升。目前数据中心用电量已占美国总用电量的4%至5%,预计到2030年,这一占比将上升至9%至17%。

除了在地理位置上优化选址外,数据中心运营商还有其他几种应对电力瓶颈的策略。其一是提升能效——通过优化散热方式,并引入更高效的设备。

Gartner的斯坦尼什表示:"液冷技术——包括浸没式冷却和直接液冷——将大幅降低能耗。"另一个策略是实现自主供电,这对中小型数据中心而言比超大型设施更为可行。

"如果你的数据中心用电量高达5吉瓦,核能是唯一的解决方案。"斯坦尼什说,"但第一座核电站最早也要到2030至2035年才能投入使用。"

Uptime Intelligence高级研究分析师彼得·贾奇表示,目前燃气发电机是现场自发电的最主流选择。"但这意味着你要让周边社区承受温室气体排放,以及颗粒物污染、噪声和热污染等本地化问题。"

他还指出,燃料电池的效率更高,且不排放颗粒物,但成本更高、可靠性不及传统发电机,在运营方面也存在一定挑战。

近期,甲骨文(Oracle)宣布将采用燃料电池路线——计划为其位于新墨西哥州的"木星计划"(Project Jupiter)数据中心部署2.45吉瓦的燃料电池发电系统,取代此前的燃气轮机和柴油发电机方案。甲骨文表示,燃料电池将显著降低排放量,用水量"可忽略不计",噪声也低于涡轮机和发电机。此外,现场自发电还有助于保护周边居民的用电价格稳定。

为甲骨文提供燃料电池的Bloom Energy公司首席市场与传播官娜塔莉·桑德兰表示:"如果你想建一座数据中心,有更好的方式去实现。"她还指出,各大企业不会因此收缩AI雄心或降低对数据中心的需求。

Bloom负责工程开发的负责人卡尔·科图利表示,当一座数据中心的用电量将超过整个当地社区时,自主供电自然会成为核心议题。

根据Bloom在6月中旬发布的一项针对156位数据中心决策者的调查,61%的数据中心开发商表示,若本地电网无法满足需求,他们计划部署现场自主供电方案。科图利说:"他们清楚自己面临的瓶颈,必须采取行动。"

江森自控(Johnson Controls)全球数据中心解决方案业务开发与技术战略总监米希尔·南得克奥利亚尔表示,这一调查数字实际上可能还是保守估计。许多正在规划新建设施的数据中心运营商尚未与当地电力公司接洽,还不知道接入连接可能需要等待五年。"等他们了解到这一现实,就可能从依赖电网供电转向自主供电。"

推动数据中心向自主供电转型的另一个因素,是输电基础设施的严重不足。即便当地电力公司能够产生数据中心所需的电量,也不代表这些电力能够顺利送达。

今年7月初发布的美国能源部报告草案将输电限制定性为新发电设施并网的"关键瓶颈",指出大量现有基础设施老化亟需更新,而"来自数据中心的负荷增长已成为业界高度关注的焦点,推动着需求持续攀升"。

施耐德电气数字电网业务首席产品官马特·施努格表示:"在应对AI工作负载需求方面,现有输电基础设施的建设积压正在持续加深。"

无论如何,数据中心与周边社区之间的关系都将面临深刻变化。纽约州禁令只是数据中心所受社会审视不断加剧的最新缩影。Bloom的调查显示,28%的数据中心开发商表示,社区审查压力已有所加剧或显著加剧,主要关切集中在电费上涨、水资源消耗以及对电网稳定性的负面影响等方面。

当然,并非所有政府举措都是为了放慢数据中心建设步伐。今年6月下旬,美国联邦能源监管委员会(FERC)启动了加快数据中心并网速度的相关程序,要求六个区域电网运营商就现有接入规则作出说明或进行修订。

Uptime Institute的贾奇指出,随着数据中心规模越来越大,其在电网中的存在已开始影响其他用电方。"所以,不论数据中心运营商愿不愿意,各地电网监管机构对其的监管力度都将持续加强。"

Q&A

Q1:纽约州数据中心建设禁令的主要原因是什么?

A:纽约州出台禁令的核心原因是能源成本压力。数据中心规模的快速扩张被认为将推高居民电费、消耗大量自然资源,并威胁电网稳定性。研究显示,到2030年数据中心可能导致各地电费上涨6%到29%,部分州涨幅甚至高达57%。此外,公众反对情绪也在快速升温,目前已有71%的美国人反对在当地建设数据中心。

Q2:数据中心能源短缺对AI项目落地有哪些具体影响?

A:根据Flexential对大型企业IT决策者的调查,电力供应已成为AI部署的首要制约因素。89%的受访者认为稳定电网供电是AI工作负载部署的关键条件,72%的人对电价波动感到担忧,82%的组织表示高性能AI算力获取受限是中度或严重的障碍。此外,北美数据中心空置率已降至0.9%,大量AI项目面临算力资源紧张的困境。

Q3:数据中心应对电力瓶颈有哪些主要解决方案?

A:目前数据中心主要采取三类策略:一是引入液冷技术(如浸没式冷却和直接液冷)提升能效,大幅降低电力消耗;二是部署现场自主供电,包括燃气发电机、燃料电池等,其中Oracle的木星计划已采用2.45吉瓦燃料电池方案;三是超大型数据中心将核能视为长期方向,但核电站最早也要2030至2035年才能投入使用。调查显示,61%的数据中心开发商已计划部署现场供电以应对电网不足的问题。

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