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为何美国难以为AI热潮提供电力

美国电力线路建设速度仅为十年前的四分之一。

为了第一时间为您呈现此信息,中文内容为AI翻译,仅供参考。
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{"text":[[{"start":8.15,"text":"一条全长102英里的输电线路,耗时13年才建成,负责将电力从艾奥瓦州输送至威斯康星州。十多年的延误和预算超支,预示着美国实现AI雄心的道路上还将面临障碍。"}],[{"start":23.73,"text":"卡迪纳尔—希科里溪输电线路将电力从艾奥瓦州新维也纳小镇附近的一座风电场输送出去,跨越密西西比河,穿过一处国家级野生动物和鱼类保护区,最终抵达邻州威斯康星州富裕的通勤枢纽米德尔顿。"}],[{"start":38.59,"text":"这条输电线路旨在缓解美国电力输电网的拥堵——这一目标的重要性前所未有,至少也极为罕见。"}],[{"start":46.53,"text":"美国与中国争夺全球AI霸主地位,需要以前所未有的规模投资建设数据中心;而这又意味着,不仅要大幅扩建全国的发电站,还要协调扩建输送电力的电线和电杆。"}],[{"start":59.85,"text":"“我们正处于一场全球竞赛中。”卡迪纳尔—希科里溪项目的参与方之一、电力输电企业ITC首席执行官克里斯塔•坦纳(Krista Tanner)说。她补充道:“无论是AI还是先进制造业,大家共同关心的问题都是:‘我们是否具备建设它所需的基础设施?’我越来越担心,答案是否定的。”"}],[{"start":81.29,"text":"密西西比河两岸互联的故事表明,联邦与地方体系的结合,历史上曾推动美国竞争、创新和增长,如今在全国范围内快速建设基础设施时,却可能成为一种负担。"}],[{"start":93.37,"text":"坦纳说,她2014年加入电力输电企业ITC时,输电线路就是她参加的第一次会议的议题。她回忆道:“我当时以为我们很快就能把它建成。”"}],[{"start":105.04,"text":"但此后,项目经历了曲折的审批和建设过程。项目直到2024年才完工,延误不仅源于各方围绕拟议路线穿越野生动物保护区的争执,也因为艾奥瓦州、威斯康星州与联邦法规之间存在冲突。"}],[{"start":120.80000000000001,"text":"批评人士表示,这类瓶颈数十年来一直拖慢美国新基础设施的建设。如今,AI部署已成为美国增长模式和地缘政治雄心的核心,这些瓶颈可能比以往任何时候都更具制约性。"}],[{"start":135.73000000000002,"text":"电力之于AI,犹如煤炭之于工业革命。"}],[{"start":139.59000000000003,"text":"摩根大通(JPMorgan)估计,亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)、Meta、微软(Microsoft)和甲骨文(Oracle)等所谓的超大规模云服务商今年将在AI相关项目上支出约9000亿美元。它们的雄心有赖于获得大量电力,而这些电力要通过老化的电网输送;美国很难对电网进行改造和扩建。"}],[{"start":159.05000000000004,"text":"在能源消耗几乎停滞增长的二十年后,AI正推动需求突然大幅上升。咨询公司Grid Strategies表示,到2030年,需求将增加166吉瓦,相当于15个纽约市的用电量。"}],[{"start":null,"text":"

上密西西比河国家野生动物和鱼类保护区(Upper Mississippi River National Wildlife and Fish Refuge)地图,显示了密西西比河沿岸的威斯康星州米德尔顿和艾奥瓦州新维也纳,伊利诺伊州位于河流东侧
"}],[{"start":173.62000000000003,"text":"从新建核反应堆到盼望重获新生的老旧燃煤电厂,扩充发电能力的竞赛也吸引了巨额投资。增加发电量只是问题的一半;电力还必须输送到有需求的地方。"}],[{"start":186.66000000000003,"text":"输电可以将电力从供应充足、价格低廉的地区输送到需求最旺盛的地区,从而缓解输电瓶颈、降低成本。电力互联还使各地区能够在电力短缺时共享电力,降低停电风险。"}],[{"start":201.65000000000003,"text":"但该国许多输电网络建于20世纪60至70年代的建设热潮期间,如今已接近预期使用寿命的终点。"}],[{"start":210.14000000000004,"text":"新建高压输电线路(用于远距离输送电力)的进展已大幅放缓。美国2013年新建了近4,000英里的输电线路,到2024年,这一速度已降至不足900英里。大型输电项目平均需要十年时间才能建成,是20世纪30年代修建胡佛大坝(Hoover Dam)所用时间的两倍。"}],[{"start":232.17000000000004,"text":"基础设施瓶颈并非美国独有。国际能源署(International Energy Agency)表示,在欧洲,规划和建设新的输电线路也需要5至15年;加拿大、澳大利亚和新西兰也经常出现延误。"}],[{"start":244.96000000000004,"text":"美国的特殊之处在于,项目延误很大程度上源于多个部门职权重叠,且没有任何单一机构能够规划并实施跨地区重大项目。各州擅长制定大量法规,却不善于建设。这一观点在埃兹拉•克莱因(Ezra Klein)和德里克•汤普森(Derek Thompson)合著的《丰裕》(Abundance)一书中有详尽阐述。"}],[{"start":null,"text":"
两名工人在塔架顶端高空作业,连接电缆
"}],[{"start":null,"text":"
等待安装的金属输电塔部分结构的航拍图
"}],[{"start":265.66,"text":"对比之下,中国在过去15年建成的输电线路,比美国历史上建成的总和还多,差异十分鲜明。北京能够集中规划并推动基础设施建设,而美国的项目则必须在一个支离破碎的体系中推进,涉及公用事业、土地所有者、电网运营商以及州和联邦监管机构。"}],[{"start":286.20000000000005,"text":"反对新开发项目的美国人可以诉诸法院,或向地方政客请愿;而中国公民反对项目的空间则小得多。"}],[{"start":295.19000000000005,"text":"哈佛法学院(Harvard Law School)电力法倡议(Electricity Law Initiative)主任阿里•佩斯科(Ari Peskoe)表示:“一个多世纪以来,我们一直能够为推动经济增长的产业提供能源。如果再也做不到这一点,我们就会失去经济活力。”"}],[{"start":308.26000000000005,"text":"

爱迪生及其他

"}],[{"start":310.12000000000006,"text":"美国首条输电线路于1889年在俄勒冈州投入运营,比托马斯•爱迪生(Thomas Edison)发明电灯晚了十年。此后,美国输电网以零敲碎打的方式逐步发展:企业家和社区成立私人公司,建设发电厂、架设电线杆和线路,并接入当地用户。"}],[{"start":328.56000000000006,"text":"这些地区性实体起初抵制政府监管,但最终接受了一定程度的监管,以换取垄断特许经营权,从而免受地方竞争。"}],[{"start":338.02000000000004,"text":"该体系仍缺乏一个指导机构,负责从长远角度审视问题,并决定建设什么以及如何建设。"}],[{"start":345.55,"text":"莱斯大学(Rice University)能源研究中心(Center for Energy Studies)的客座学者朱莉•科恩(Julie Cohn)说:“联邦政府从来没有过一位统管电力事务的‘沙皇’,也从来没有哪位企业家凭借其公司主导整个行业。因此,从来没有一套所有人都认同的统一方案。”"}],[{"start":360.87,"text":"分权传统上一直是美国经济实力的源泉。权力分散在各州、城市、企业和公民机构手中,地方领导人得以试验适合本地区的解决方案。人口增长和新增就业岗位推动了创新与投资,成功的做法往往会推广到全国。"}],[{"start":null,"text":"
佛罗里达州迈阿密,一座变电站内沿电网铺设的高压输电线路俯瞰图
"}],[{"start":null,"text":"
中国500千伏特高压输电线路变电站一景。该变电站位于中国东部浙江省舟山市
"}],[{"start":379.78000000000003,"text":"当项目开始跨越地方和州的边界时,这就成了一个弱点。适用于某座城市的做法,较难在另一座城市或另一个州的城市复制。"}],[{"start":390.06,"text":"咨询公司New Localism Associates创始人布鲁斯•卡茨(Bruce Katz)表示:“总有人在某个地方不断创新某件事,其中自有高明之处。但我们必须着眼于如何推广、如何扩大规模;不能让一切陷入彻底的混乱。”"}],[{"start":404.99,"text":"美国电力系统清楚地体现了这种权衡。在底层,公用事业公司和独立发电商拥有并开发基础设施。区域电网运营商负责协调电力流动并确定输电需求,其中包括覆盖中西部及南部部分地区的中西部独立系统运营商(MISO)。"}],[{"start":423.94,"text":"州级监管影响公用事业可以建设哪些设施以及可以收取多少费用,而联邦能源监管委员会(Federal Energy Regulatory Commission)则为区域规划机构制定规则。"}],[{"start":433.7,"text":"这些机构的职责和激励机制并不总是一致,因此常会就是否需要建设输电线路以及由谁承担费用产生分歧。"}],[{"start":442.59,"text":"公用事业公司往往抵制长距离输电线路,因为这类线路可能让其他地区价格更低的电力进入其本地供电区域。七家电网运营商很少共同规划大型跨区域输电项目。设有绿色能源强制目标的州可能会反对将燃煤电力输送到本州的输电线路。"}],[{"start":463.35999999999996,"text":"电网运营商各自也可能在十多个州开展业务,这往往会增加跨州项目的复杂性。"}],[{"start":470.09999999999997,"text":"落基山研究所(RMI)无碳电力项目负责人查兹•特普林(Chaz Teplin)表示:“通常,我们认为政治边界很重要。但电网边界彼此错位、相互交错。那么,谁有权作出决定?许多人。”"}],[{"start":485.29999999999995,"text":"即便规划者达成一致,也不能保证输电线路一定会建成。联邦监管机构要求MISO等电网运营商确定未来的基础设施需求,但这些运营商无权强制ITC等公司修建输电线路。"}],[{"start":500.25999999999993,"text":"智库公共企业中心(Center for Public Enterprise)资本市场高级研究员阿德韦特•阿伦(Advait Arun)表示:“你可以强制要求各方考虑需要建设哪些输电线路,但无论如何,都没人必须实际建设任何东西。”"}],[{"start":512.3,"text":"项目获批后,还必须取得土地所有者、州政府和联邦机构颁发的各类许可。"}],[{"start":518.89,"text":"开发商必须与每位土地所有者协商,取得穿越其土地建设输电线路的权利;输电线路每延伸一段,就意味着又要进行一次协商。"}],[{"start":529.27,"text":"LS Power负责能源基础设施开发的高级副总裁凯西•卡罗尔(Casey Carroll)说:“我曾和土地所有者围坐在厨房餐桌旁,也见过他们的子女和孙辈。但也有一些土地所有者只希望把项目建到别处。”"}],[{"start":544.1999999999999,"text":"在电网建设领域,没有哪部联邦法律的影响比《国家环境政策法》(National Environmental Policy Act)更大。该法于1970年通过,要求联邦机构评估项目对野生动物、水道、栖息地和社区的影响。相关程序可能包括历时数年的研究和公众咨询。"}],[{"start":null,"text":"
建设卡迪纳尔—希科里溪输电线路
"}],[{"start":null,"text":"
一座大型亚马逊网络服务(Amazon Web Services)数据中心正在萨斯奎哈纳(Susquehanna)核电站前方施工,冷却塔升起蒸汽
"}],[{"start":562.4599999999999,"text":"即使获得许可,利益团体仍可像在Cardinal-Hickory Creek输电线路一案中那样,向法院挑战相关决定,使开发商可能多年陷于不确定之中。"}],[{"start":572.9599999999999,"text":"Dairyland Power Cooperative执行副总裁兼首席运营官本•波拉斯(Ben Porath)表示:“审批可能需要两到四年。但真正拖慢这些项目进度的,是案件在法院系统里耗费的好几年时间。”"}],[{"start":586.3799999999999,"text":"智库尼斯卡宁中心(Niskanen Center)研究的18起诉讼中,最终有16起未能成功。但这些诉讼累计造成了数十年的延误。该中心发现,在2010年至2020年间接受联邦审查的美国大型输电项目中,该中心所分析的项目有逾四分之一因反对意见和诉讼而延误或取消。"}],[{"start":607.8199999999999,"text":"咨询公司Grid Strategies总裁罗布•格拉姆利奇(Rob Gramlich)说:“风险大得惊人,那你为什么还要投资?人人都希望有清洁的水和清洁的空气,但我们必须加快进程,并限制企业面临无休止诉讼的风险。”"}],[{"start":622.64,"text":"

“系统的余量正变得越来越小”

"}],[{"start":625.39,"text":"业内专家警告称,美国未能扩大电网规模,可能会扼杀AI热潮,并让中国占得先机;中国能够集中规划电网基础设施,建设速度也快得多。"}],[{"start":636.56,"text":"专攻能源基础设施的经济学家达娜•戈尔登(Dana Golden)表示:“如果能源成为瓶颈,建设AI将越来越困难。”"}],[{"start":644.31,"text":"电网缺口还可能推高电价。输电线路不足时,一个地区生产的廉价电力无法输送到其他地区的用户那里,后者只能依赖当地供应商提供的电力,而价格可能更高。"}],[{"start":658.0899999999999,"text":"耶鲁法学院(Yale Law School)教授扎卡里•利斯科(Zachary Liscow)表示:“我们的电价已经比中国高得多,因为我们没有在建设。这给消费者带来了负担。”"}],[{"start":667.9899999999999,"text":"财力雄厚的超大规模云服务商能够承受高价购买电力,但这可能挤压利润微薄的其他工业用户,并威胁到美国总统唐纳德•特朗普(Donald Trump)重振制造业的议程。"}],[{"start":679.6399999999999,"text":"得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)机械工程学教授迈克尔•韦伯(Michael Webber)表示:“有很多处于盈亏边缘的工厂,利润微薄。如果价格上涨,它们可能不得不每天缩短几小时的生产时间、搬迁,或关门停业。”"}],[{"start":695.0699999999998,"text":"人们担心,数据中心会加大已不堪重负的电力系统的需求,推高当地电价,这也激起了当地居民的反对。皮尤研究中心(Pew Research Center)的一项民调显示,半数美国受访者认为,数据中心会抬高家庭能源成本。"}],[{"start":null,"text":"
人们在拉斯维加斯公用事业公司峰会外举着标语牌,上面写着“取消每日需求费”和“他们在偷我们的东西”
"}],[{"start":null,"text":"
透过电力铁塔拍摄的住宅开发项目
"}],[{"start":710.9999999999998,"text":"公用事业公司计划大举投资建设发电厂和输电线路——据标普(S&P)估算,到2030年投资额将达1.3万亿美元,其中大部分最终将通过公用事业账单由客户承担。即便科技公司同意自行出资升级设施,燃气轮机、电气设备和工人需求旺盛,也会在整个经济中产生连锁影响。"}],[{"start":733.2299999999998,"text":"数据中心运营商认为,从长远来看,他们可以帮助公用事业分摊基础设施升级的固定成本,从而降低电价。"}],[{"start":742.0099999999998,"text":"AI未来将如何实现商业化仍在激烈争论之中,这意味着公用事业公司面临这样的风险:因高估服务需求,斥资数十亿美元建设的数据中心基础设施可能延期,甚至被弃置。未来资源研究所(Resources for the Future)这家非营利研究机构的经济学家杰西•布克斯鲍姆(Jesse Buchsbaum)警告说:“最终埋单的可能是公用事业用户。”"}],[{"start":764.7999999999997,"text":"另一种可能是,AI热潮给电网造成巨大压力,迫使有关方面实施限电;在用电高峰时段,数据中心乃至规模较小的用户都可能被要求减少运营。最严峻的情形下,还可能出现停电。"}],[{"start":779.9599999999997,"text":"“电力系统正变得越来越紧张,”电网运营商PJM旗下Monitoring Analytics总裁约瑟夫•鲍林(Joseph Bowring)说。“希望采取的是有序限电,因为大停电会造成灾难性后果。”"}],[{"start":792.3799999999997,"text":"美国议员知道电网状况不佳。今年9月,一组参议员提出《两党美国可负担性与就业法案》,旨在加快联邦层面的输电项目审查,并对许可证审批和诉讼设定更严格的期限。"}],[{"start":806.6099999999997,"text":"但也有人认为,美国本可以更充分地利用现有电网,因此把重点放在新建发电厂和输电线路上并不恰当。"}],[{"start":null,"text":"
"}],[{"start":814.7699999999996,"text":"先进导线可以替代老旧电线;监测天气和线路温度的传感器则可帮助运营商调整线路安全输电量。"}],[{"start":823.0899999999997,"text":"电网最大的用户也可以学会错峰用电。所谓需求灵活性,是指耗电量巨大的数据中心在电网承压时推迟非必要任务、将工作负载转移到其他地点,或启用备用电源,从而腾出容量供其他用户使用。今年3月,谷歌为其位于田纳西州、阿肯色州和密歇根州的数据中心签署了协议。根据协议,电网承压时,公用事业公司可以要求谷歌减少用电,以换取更快接入电网。"}],[{"start":853.8299999999997,"text":"能源投资者、美国能源部(Department of Energy)前官员吉加尔•沙阿(Jigar Shah)表示,未来十年,美国的全部电力需求都可以通过需求灵活性与适度升级基础设施相结合来满足。"}],[{"start":865.4099999999997,"text":"他补充说:“全国每一家公用事业公司都将转向灵活运营,因为别无他法。”"}],[{"start":871.6799999999997,"text":"但公用事业的监管通常以其基础设施投资回报为依据,因此它们有很强的动力去建设新资产,而不是充分利用现有资产。它们还认为,仅靠灵活性不足以应对需求激增。"}],[{"start":885.8799999999998,"text":"美国电力公司(American Electric Power)输电开发主管戴维•施塔德(David Stader)表示:“这些工具有其用武之地,但无法达到那种规模。这不是一件简单的事。”"}],[{"start":895.7899999999997,"text":"越来越多不愿等待的数据中心开发商开始自行解决供电问题,建设“电表后”电厂,为自家设施供电。研究机构Cleanview称,59个数据中心项目计划在场址内自建电力设施,涉及美国所有规划中数据中心容量的逾四分之一。但单干成本高昂:开发商面临设备短缺,还必须建设备用供电能力,以便在电厂故障或需要维护时继续保持设施运行。"}],[{"start":924.4199999999997,"text":"数据中心开发商Monarch Energy的联合创始人本•阿林赫(Ben Alingh)担心,美国的数据中心开发商没有时间就如何解决能源瓶颈展开旷日持久的辩论。多年来,Monarch等公司一直在寻找尚有富余电力容量的地区,以便在那里建设数据中心,而无需升级能源基础设施。"}],[{"start":945.4299999999997,"text":"这些尚有富余电力的地区正迅速减少。如今,修建一条新的输电线路需要10年之久;对于一个正以极快速度发展的行业而言,这简直漫长得令人难以忍受。"}],[{"start":958.5099999999998,"text":"他警告说:“数据中心热潮的前提是能够获得电力。十年后的事基本上等于永远不会发生。”"}],[{"start":966.7999999999997,"text":"数据可视化:马克斯•克勒(Max Köhler)。地图绘制:史蒂文•伯纳德(Steven Bernard)、克里帕•潘乔利(Kripa Pancholi)"}]],"url":"https://audio.ftcn.net.cn/album/a_1794050840_2616.mp3"}

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