美国能源部：4年后，美国将每天面临超2小时停电风险，暴涨100倍

撰文 | 王昱

审校 | 不周

在2025年12月3日的一场采访中，英伟达CEO黄仁勋对人工智能做出了这样的比喻：“AI是一个五层蛋糕，电力、芯片、基础设施（数据中心等）、模型、应用程序。”没有蛋糕最底层的电力，AI无从谈起。

但在AI投资浪潮之下，美国的电力供应情况不容乐观。2025年7月7日，美国能源部发布了《评估美国电网可靠性和安全性的报告》。根据报告的预测，如果美国电力系统人按照目前节奏按部就班迭代，到2030年，停电风险会增加100倍。如果没有相应的替代方案，每年面临停电风险的时间可能从现在的个位数增加到每年超过800小时，平均每天超过2小时。

美国电网困境

为了理解美国电网的困境，我们必须先明确一点——美国没有国家电网。我国只有两个大型跨省电网，国家电网和南方电网。而美国的每个州都拥有极高的能源自主权，代价就是电网变得支离破碎，这导致电力很难跨州调度，从某种程度上，也增加了美国局部地区突然停电的风险。

而在美国，这个最危险的地方当属北卡罗来纳州。北卡罗来南州是美国数据中心增长最快的地方之一。一方面它在美国东海岸具有较高的电力成本优势——该地不仅有煤炭、水电、天然气等多种类型的发电厂，还是美国东南部核电最密集的州之一。另一方面，工业用地储备量大、政策优惠、与纽约、华盛顿、亚特兰大等地较低的网络延迟（物理距离较近导致网络延迟较低）进一步吸引各大科技公司来此投资数据中心。当这些优势叠加AI投资浪潮，科技巨头纷纷在此建立数据中心，日夜不停汲取电力，这让负责给北卡罗来南州调度电力的电网运营商PJM有些招架不住了。

图片来源：Unsplash

PJM原名宾夕法尼亚-新泽西-马里兰互联电网，负责调度运营美国中西部和东海岸等地共13个州和华盛顿特区的电力供应。根据他们的预测，未来10年电力需求平均每年增长4.8%——这对于多年保持平稳运行的PJM来说，是一个惊人的速度。

过去十年间，美国整体用电量保持平稳，没有太大增长，这让美国新增发电厂的规划显得十分保守——他们甚至还在关停老旧的电厂，而不是对其进行改扩建。按照目前规划，全美国到2030年计划退役的发电厂可达104吉瓦。但另一方面，规划中处在高级开发阶段的发电厂仅有154吉瓦，但其中只有19吉瓦可以全天候稳定运行，其他大多是难以稳定运行的新能源——新能源电厂的电力调度本身就是电网难题之一，这也让PJM的困境雪上加霜。

美国电力需求，灰色区域为预计增长曲线。图片来源：ICF analysis of power industry forecast and planning documents

2025年夏天，一系列热浪导致PJM电网的电力需求接近历史最高水平。6月，随着居民大量使用空调，PJM要求所有发电厂满负荷运转。同时PJM还会付钱给一些大型用电企业，请求他们降低自己的用电需求，来保持电网的稳定运行——这种策略被称为需求响应。

停电风险暴涨100倍

在美国能源部的报告中，有一张图描述了美国电网面临的挑战。

图片来源：Report on Evaluating U.S. Grid Reliability and Security

上图为到2030年预估的美国不同电网区域平均年缺电小时数（Loss of Load Hours，LOLH）。上图为按现有计划关闭电厂，下图为不关闭任何电厂。可以看到不论在任何情况下，PJM南方片区都面临最严重的停电风险。

缺电小时数（LOLH）不一定意味着会停电这么久，但确实意味着电网在这些时间内，整体的电力供应无法满足负荷的需求。在这些时间段里，电网整体没有足够的电力供应，必须通过拉闸限电、需求响应等应急措施，保持电网整体的平稳运行。根据报告测算，全美国当前平均LOLH为8.1小时。但如果现有规划按部就班进行的话，到2030年，预计年LOLH将达到817.7小时——这还只是不受极端天气影响的正常情况，如果考虑最糟的天气情况，平均年LOLH将达到1316小时。

电网建设并不是一项简单的工程，对现有电网进行扩容，需要的时间比建设数据中心的时间长得多。在理想情况下，从一片空地到一座数据中心可能只需要1到3年，但美国的电网运营商可能需要8到15年才能补齐需要的电力。为了避免最坏的可能，PJM已经开始要求新建的数据中心自备电力供应，或参与需求响应——也就是在电网需要时降低自己的电力需求。

也许，正是因为这样的原因，埃隆·马斯克（Elon Musk）才如此痴迷于太空数据中心。2月2日，马斯克旗下的太空探索技术公司（SpaceX）正式宣布收购他自己的xAI公司。当前太空数据中心的建设成本、散热成本仍然超出地面数据中心好几个数量级。就算SpaceX的星舰计划最终成功，将太空货运的成本降低多个数量级，太空数据中心在成本上仍不占优势。

但恐怕在马斯克看来，就算太空数据中心成本高昂，也好过在地面上等美国电网建设。前者也许他努努力付出更多资金成本可以搞定，但电网扩建的时间成本，也许是更大的枷锁。