中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：人工智能的應(yīng)用正推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心大規(guī)模擴(kuò)張，也加劇了對(duì)電力資源的競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)此，伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）電力新能源研究團(tuán)隊(duì)持續(xù)追蹤這一電力新需求，現(xiàn)已覆蓋中國(guó)、日本及美國(guó)等市場(chǎng)的數(shù)據(jù)中心園區(qū)或單個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布及具體運(yùn)營(yíng)情況。完整數(shù)據(jù)信息可在伍德麥肯茲Lens Power & Renewables平臺(tái)獲取。
中美兩國(guó)正陷入全球人工智能主導(dǎo)權(quán)的爭(zhēng)奪之中，美國(guó)總統(tǒng)特朗普早前剛剛公布了《美國(guó)人工智能（AI）行動(dòng)計(jì)劃》。在很大程度上，這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的成敗將取決于能否提供海量電力，以滿足數(shù)據(jù)中心日益飆升的需求。然而，這兩個(gè)超級(jí)大國(guó)的電力市場(chǎng)存在巨大差異。過(guò)去二十年間，美國(guó)的電力需求幾乎停滯不前，因此，當(dāng)需求突然激增時(shí)，電力公司顯得措手不及。與此同時(shí)，中國(guó)在同一時(shí)期電力消費(fèi)年均增長(zhǎng)8%，對(duì)裝機(jī)容量和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的投資從未間斷。
01
中國(guó)數(shù)據(jù)中心的電力需求情況如何？
與美國(guó)一樣，中國(guó)的數(shù)據(jù)中心也才剛剛起步。根據(jù)伍德麥肯茲基準(zhǔn)預(yù)測(cè)，中國(guó)數(shù)據(jù)中心的電力需求將以每年約17%的速度增長(zhǎng)，到2030年達(dá)到479TWh，大致相當(dāng)于2024年法國(guó)全國(guó)的電力需求水平。
與美國(guó)情況類似，中國(guó)的數(shù)據(jù)中心同樣集中在特定區(qū)域。項(xiàng)目開發(fā)和電力需求主要集中在沿海城市，但隨著對(duì)低成本綠色能源的需求上升，建設(shè)正逐步向北部和中部地區(qū)擴(kuò)展。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)將有20個(gè)省份的數(shù)據(jù)中心電力需求將超過(guò)20TWh，其中僅河北、上海和浙江地區(qū)的需求總和就將達(dá)到1,48TWh，這實(shí)際上相當(dāng)于中國(guó)版的PJM市場(chǎng)——即美國(guó)以賓夕法尼亞州為中心的電力市場(chǎng)。
02
中國(guó)如何應(yīng)對(duì)這種電力需求增長(zhǎng)？
煤炭仍是中國(guó)電力市場(chǎng)的基石。盡管過(guò)去五年，中國(guó)新增風(fēng)電和光伏裝機(jī)容量超過(guò)了全球其它市場(chǎng)的總和，但煤炭依然為數(shù)據(jù)中心的全天候運(yùn)作提供著基本的電力負(fù)荷。然而，中國(guó)可再生能源的發(fā)展勢(shì)頭勢(shì)不可擋：展望2030年，中國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量將在現(xiàn)有水平上翻番，光伏裝機(jī)容量將增長(zhǎng)近兩倍，而儲(chǔ)能容量將增長(zhǎng)超過(guò)五倍。因此，到2030年，風(fēng)電、光伏將提供超過(guò)5,200TWh的發(fā)電量，占中國(guó)總發(fā)電量的38%，并將首次超越煤炭發(fā)電量。
相比之下，美國(guó)的電力公司卻難以快速增加發(fā)電裝機(jī)容量。隨著可再生能源開發(fā)商和電力公司逐漸消化特朗普政府最新的能源及貿(mào)易政策，圍繞《通脹削減法案》（IRA）的樂(lè)觀情緒已轉(zhuǎn)為謹(jǐn)慎態(tài)度。盡管可再生能源將繼續(xù)快速增長(zhǎng)，但由于One Big Beautiful Bill Act（OBBBA，即“大而美法案”）和特朗普總統(tǒng)行政令的實(shí)施存在巨大不確定性，我們預(yù)計(jì)到2030年，美國(guó)新增可再生能源裝機(jī)容量將在167GW至213GW之間。
這使得美國(guó)對(duì)天然氣的需求大幅增加。但目前提出的任何天然氣項(xiàng)目都不太可能在2030年之前投入使用，而且還將面臨不斷攀升的成本，包括可能上漲的國(guó)內(nèi)天然氣價(jià)格。
03
中國(guó)會(huì)面臨與美國(guó)相同的裝機(jī)不足和電網(wǎng)制約問(wèn)題嗎？
就目前而言，不會(huì)，因?yàn)橹袊?guó)對(duì)電力行業(yè)的投資力度極大。展望未來(lái)，強(qiáng)有力的政府支持以及裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)，意味著中國(guó)可再生能源的發(fā)展速度正在超過(guò)電力需求的增長(zhǎng)。中國(guó)陸上風(fēng)電項(xiàng)目的平均開發(fā)周期為兩年，而美國(guó)則為五年；集中式光伏項(xiàng)目的建設(shè)時(shí)間則僅為美國(guó)的一半。
中國(guó)關(guān)鍵電網(wǎng)設(shè)備的交付周期也要短得多。例如，中國(guó)國(guó)產(chǎn)變壓器的交付周期為48周，而美國(guó)的平均交付周期為143周。
04
中國(guó)的數(shù)據(jù)中心相比美國(guó)是否更具成本優(yōu)勢(shì)？
近年來(lái)，中國(guó)可再生能源的平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）大幅下降。自 2020 年以來(lái)，中國(guó)光伏發(fā)電的度電成本下降了一半，陸上風(fēng)電成本下降了近三分之二，不過(guò)未來(lái)進(jìn)一步的降本空間可能有限。同期，美國(guó)可再生能源的度電成本略有上升，原因是供應(yīng)鏈和制造業(yè)回流，而關(guān)稅和OBBBA現(xiàn)在對(duì)該行業(yè)造成了沉重負(fù)擔(dān)。在美國(guó)，風(fēng)電和光伏的度電成本仍具有競(jìng)爭(zhēng)力，但在未來(lái)五年將顯著高于中國(guó)。天然氣也不會(huì)為美國(guó)提供低成本的新增發(fā)電來(lái)源，其度電成本目前已超過(guò)US$100/MWh，而中國(guó)風(fēng)電和光伏的度電成本僅為US$20-US$30/MWh。
美國(guó)或許仍然是全球人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，擁有世界上規(guī)模最大的科技企業(yè)。同時(shí)，該行業(yè)也獲得了強(qiáng)大的政治支持，美國(guó)能源部長(zhǎng)Christopher Wright上周稱人工智能競(jìng)賽是美國(guó)的“下一個(gè)曼哈頓計(jì)劃”。然而，Wright部長(zhǎng)肯定清楚，這場(chǎng)競(jìng)賽的成功取決于能否提供大量新增電力。美國(guó)能源部近期發(fā)布的《資源充足性報(bào)告》得出了一個(gè)嚴(yán)峻的結(jié)論：電力供應(yīng)投資跟不上人工智能的電力需求增速。在美國(guó)以及世界上許多其它國(guó)家，數(shù)據(jù)中心的電力需求正對(duì)現(xiàn)有電力市場(chǎng)模式構(gòu)成挑戰(zhàn)。各國(guó)要想在這場(chǎng)競(jìng)賽中勝出，就必須迅速采取行動(dòng)：增加低成本的發(fā)電裝機(jī)容量、加快審批改革、推出新的大負(fù)荷電價(jià)機(jī)制，并推動(dòng)國(guó)內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新。
