北美電力可靠性協(xié)會(huì)(NERC)最新發(fā)布的評(píng)估報(bào)告顯示,未來(lái)五年內(nèi)美國(guó)可能面臨大規(guī)模電力供應(yīng)危機(jī),多達(dá)1.51億居民將遭遇停電風(fēng)險(xiǎn),占全國(guó)總?cè)丝诘?4%。這一預(yù)測(cè)較去年顯著惡化,主要?dú)w因于極端氣候事件頻發(fā)、天然氣供應(yīng)鏈脆弱性加劇,以及人工智能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)帶來(lái)的電力需求激增。
報(bào)告特別指出,美國(guó)中大西洋、中西部、太平洋西北地區(qū)及得克薩斯州等區(qū)域已形成高風(fēng)險(xiǎn)帶,覆蓋三大主要電網(wǎng)系統(tǒng)。其中PJM Interconnection公司運(yùn)營(yíng)的13州電網(wǎng)(橫跨東海岸至中西部)、中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)及得克薩斯電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)管轄的電網(wǎng)被列為最脆弱系統(tǒng)。MISO管轄區(qū)預(yù)計(jì)2028年起風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)將急劇攀升,并逐步向周邊區(qū)域擴(kuò)散。
電力需求激增成為核心挑戰(zhàn)。根據(jù)NERC預(yù)測(cè),未來(lái)十年夏季用電高峰將新增224吉瓦負(fù)荷,較去年預(yù)測(cè)值大幅上調(diào)69%,相當(dāng)于1.79億戶(hù)家庭的年用電量。數(shù)據(jù)中心建設(shè)被認(rèn)定為首要驅(qū)動(dòng)因素,這類(lèi)設(shè)施為支撐人工智能運(yùn)算和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,正以驚人速度消耗電力資源。數(shù)據(jù)顯示,全美已有超2億人口居住在停電風(fēng)險(xiǎn)顯著上升的地區(qū)。
天然氣供應(yīng)鏈的深層隱患進(jìn)一步加劇危機(jī)。盡管美國(guó)坐擁全球最大天然氣生產(chǎn)體系,但輸送管道老化、極端天氣導(dǎo)致的供應(yīng)中斷等問(wèn)題日益突出。報(bào)告特別提到,自去年評(píng)估以來(lái),"天然氣"關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次激增至202次,較前次報(bào)告翻倍。隨著新一輪發(fā)電廠建設(shè)潮啟動(dòng)(既服務(wù)于AI產(chǎn)業(yè),也推動(dòng)經(jīng)濟(jì)全面電氣化),美國(guó)對(duì)天然氣的依賴(lài)程度預(yù)計(jì)將持續(xù)加深。
基礎(chǔ)設(shè)施老化問(wèn)題同樣嚴(yán)峻。報(bào)告披露,現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備中約30%已超設(shè)計(jì)壽命,而退役機(jī)組的更新速度嚴(yán)重滯后。與此同時(shí),數(shù)據(jù)中心建設(shè)帶來(lái)的用電需求增長(zhǎng)速度,是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)用電增速的3倍以上,這種供需失衡在夏季用電高峰期尤為突出。2023年得克薩斯州大停電事件中,數(shù)據(jù)中心集群的突然斷電曾導(dǎo)致區(qū)域電網(wǎng)崩潰。
面對(duì)多重壓力,監(jiān)管機(jī)構(gòu)正推動(dòng)多項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施。美國(guó)能源部已批準(zhǔn)部分老舊發(fā)電機(jī)組延期服役,天然氣行業(yè)與電力部門(mén)的協(xié)作機(jī)制得到強(qiáng)化。針對(duì)可再生能源的并網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn),NERC制定了新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),要求太陽(yáng)能等逆變器設(shè)備必須配備故障隔離裝置。自歐洲伊比利亞半島去年發(fā)生大面積停電后,美國(guó)電網(wǎng)已新增12吉瓦儲(chǔ)能設(shè)備,電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署速度提升40%。
值得關(guān)注的是,數(shù)據(jù)中心用電模式正在改變電網(wǎng)運(yùn)行邏輯。這類(lèi)設(shè)施要求24小時(shí)不間斷供電,且對(duì)電壓穩(wěn)定性極為敏感。NERC報(bào)告顯示,全美數(shù)據(jù)中心集群的備用柴油發(fā)電機(jī)組總?cè)萘恳堰_(dá)50吉瓦,但這些應(yīng)急設(shè)備在極端天氣下可能因燃料供應(yīng)中斷而失效。得克薩斯州正在試驗(yàn)將數(shù)據(jù)中心與比特幣礦場(chǎng)進(jìn)行負(fù)荷聯(lián)動(dòng),通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)算力消耗來(lái)平衡電網(wǎng)壓力。











