人工智慧和雲計算的能源需求正在失控。曾經只是耗電的數據中心，如今越來越龐大，可能很快就會超過整個城市甚至美國各州的電力消耗。這些設施的開發者正急於確保電力和土地，以跟上需求的激增，這主要是由於人工智慧的進步驅動。
在過去十年中，數據中心的電力需求激增，反映了它們在全球經濟中的重要性。這些設施容納了支持各種應用程序的伺服器，從商業運營到日常應用無所不包。
隨著人工智慧的興起，尋找滿足這些需求的土地和電力已成為一大挑戰。開發者現在談論吉瓦級的校園，每個校園消耗十億瓦的電力。相比之下，這大約是匹茲堡所有家庭去年使用電力的兩倍。
能源競賽：更大的數據中心，更大的問題
來自德克薩斯州的Lancium公司總裁Ali Fenn將其描述為“全球主導地位的終身競賽”，涉及人工智慧。她表示：“這實際上與國家安全和經濟安全有關。”
這場競賽驅使科技公司投入數十億美元建設更大的設施。他們認為，沒有比推動人工智慧繁榮更好的資本使用方式。
但這種快速擴張正測試極限。由於天氣波動，風能和太陽能等可再生能源來源不可靠。開發者一致認為，儘管這會減緩減少碳排放的進程，但天然氣必須填補這一空白。
來自丹佛的Tract首席能源官Nat Sahlstrom表示，這些設施正“對現有電力基礎設施造成壓力”。電網根本無法應對這些數據中心目前所需的規模。
可用的合適土地也是另一個問題。Sahlstrom解釋說，能夠容納大型設施的工業區地塊正在縮小。開發者被迫探索維吉尼亞州以外的新市場，該州是數據中心運營的全球領導者。維吉尼亞州的電網面臨可靠性問題，隨著電力需求激增和供應減少，煤電和老舊天然氣發電廠相繼關閉。
Tract已在美國收購了超過23,000英畝的土地用於數據中心開發。這包括位於亞利桑那州馬里科帕縣靠近菲尼克斯和內華達州斯托里縣靠近雷諾的土地。最近，Tract在亞利桑那州巴基的收購了2,100英畝土地，以建立美國最大的數據中心校園之一。他們正在努力為該地點確保高達1.8吉瓦的電力，以支持40個獨立的數據中心。
每年使用一吉瓦電力的數據中心校園相當於70萬個家庭或180萬人口城市的能源消耗。CNBC的分析顯示，這樣的設施一年使用的電力比阿拉斯加、羅德島或佛蒙特州還要多。
這對社區意味著什麼
目前由主要科技公司運營的平均數據中心每年使用40兆瓦的電力。但更大的設施正在開發中。根據波士頓諮詢集團的報告，250兆瓦或更多的校園已經在開發。
到2030年代，消耗500兆瓦（或半吉瓦）的數據中心校園將變得普遍。這些設施將使用相當於350,000個家庭的電力。
德克薩斯州已成為數據中心的熱點，因為其法規較少限制且能源資源豐富。那裡的開發者可以根據特定地點量身定制電力解決方案。Sahlstrom稱德克薩斯州為“部署您自己的電力解決方案的世界最佳實驗室”。
位於休斯頓的Lancium公司在2022年底將重心從加密貨幣挖礦轉向人工智慧基礎設施。現在，他們在不同階段開發五個數據中心校園。位於德克薩斯州阿比林的一個將在2025年初開業，擁有250兆瓦的電力，並計劃在2026年增至1.2吉瓦。
隨著能源需求的增長，開發者必須解決對鄰近社區的潛在問題。這包括確保電力成本不會上升和電網可靠性保持完整。Fenn表示：“如果這些設施擾亂了當地電力，沒有人會繼續批准新設施。”開發者正在將數據中心與新的發電設施結合，以防止這些問題的發生。
可再生能源、核能和能源的未來
儘管開發者更偏好可再生能源，但顯然單靠太陽能和風能無法滿足需求。天氣依賴性使這些來源對於依賴數據中心的關鍵操作（如金融交易）變得不可靠。
對於像Equinix這樣的設施來說，停電不是一個選項，因為它們承擔著關鍵的工作負載。Equinix數據中心服務的總經理Jon Lin表示，其設施的在線時間超過99%。
為了解決可靠性問題，主要公司正在探索核能。微軟正在支持賓夕法尼亞州三哩島核電廠的重啟。亞馬遜和谷歌正在投資於小型核反應堆。
然而，核能面臨自身的挑戰。喬治亞州的新反應堆延遲數年且超支數十億。就目前而言，天然氣仍然是數據中心的主要電力來源。
Lancium的Fenn表示，對天然氣發電的投資可能包括碳捕捉和電池儲存技術，以抵消環境影響。隨著時間的推移，擴大可再生能源、降低電池成本和利用人工智慧提高效率可能會減少對天然氣的依賴。
但目前，數據中心的快速增長使得滿足減排目標的努力變得複雜。Fenn警告說：“我們不能讓這對環境目標產生不利影響。”
開發者辯稱這些設施對經濟是必要的，即使它們擾亂了能源市場並加重了電網的負擔。隨著校園預計在未來達到五吉瓦，數據中心正迅速成為能源消耗中最重要的參與者之一。無論是通過創新還是化石燃料，為人工智慧提供能源的競賽持續重塑全球能源格局。
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