AI和挖矿火爆，停滞的美国电力需求“起飞”

亿万富翁马斯克对美国的能源前景忧心忡忡，他2023年在一档播客节目中表示，美国现在有芯片短缺，一年后会出现变压器短缺，大约两年内就会出现电力短缺。

此举引发了市场对电力需求的热议。过去几十年中，得益于美国在提高能源效率方面取得了显著成果，美国的电力需求增长相对缓慢，年增长率不到1%。

而如今，美国电力需求结构发生了改变，人们对清洁能源、AI、数据中心、电动汽车、挖矿等多种产业需求增长，带动停滞的美国电力需求“起飞”，美国电网“承压”。

根据咨询公司Grid Strategies的分析（该分析基于监管文件），电力公用事业公司和电网运营商将未来五年的年度电力需求增长预测调整为大约1.5%，为1990年代以来最高水平。

AI推动电力需求激增

媒体分析指出，推动美国电力需求激增的因素有很多，比如，美国清洁能源转型提速、挖矿火爆、半导体、电动汽车和电池制造的需求增长等，其中一点不可忽视的是——AI需求大爆发。

AI的运行依赖以大量服务器为基础的数据中心和高性能计算，因此极其耗电，这让许多电力公司和监管层措手不及。 根据波士顿咨询集团的数据，预计20年代末（2030年左右），美国数据中心的电力消耗将较2022年增长三倍，达到390太瓦时，这相当于全国预计电力需求的约7.5%。

OpenAI CEO Sam Altman在瑞士达沃斯的世界经济论坛上表示：“我们需要的能源确实比我们之前想象的要多得多”。

此外，新兴行业的发展也显著增加了电力需求。根据白宫数据，自拜登总统上任以来，已宣布价值约4650亿美元的半导体、电动汽车和电池工厂投资。

美国电网承压

美国电网由多个区域网络构成，被形容为世界上“最大的机器”。但有分析师指出，美国70%的电网接入和输配电设施已老化，某些地区电网传输线路不足。

当前，美国正在积极发展风能和太阳能等可再生能源。但电网的现状使得这些清洁能源难以有效地整合到电网。即便产生了足够的可再生能源，不足的传输线路也可能导致无法有效地输送到需求地点。

分析师认为，美国电网需要大规模升级，如果不采取行动，到2030年美国将面临一道难以逾越的国内供应缺口。

Grid Strategies的创始人Rob Gramlich指出，长距离传输线路对于电力从产地（特别是风能和太阳能等可再生能源场所）到需求地的高效输送至关重要，美国每年至少需要投资200亿美元用于新建长距离传输线路，但目前几乎没有。他说：

“根据我们公司对夏季高峰电量使用的预测，如果基础设施改进继续延迟，美国将很快面临滚动性停电。”

为了应对激增的电力需求，一些电力公司正在投资于可再生能源和新的发电设施，同时也考虑在短期内保持一定程度的化石燃料电力生产，以确保电力供应的稳定性。据媒体报道，一些公司正在请求监管机构批准建设新的天然气发电厂。

哈佛法学院电力法律倡议主任Ari Peskoe指出，电力公司和政策制定者需要不仅在短期内满足不断增长的电力需求，同时也需要制定和实施长期战略，包括提升可再生能源的产能和传输效率，同时逐步淘汰依赖于化石燃料的电力产能，否则将对环境和经济产生负面影响。

不仅是美国，全球其他地区的电力需求也在显著增加。媒体指出，中国的电力需求预计今年将增长约6%，这主要是由于电动汽车和太阳能设备等产品的制造需求所驱动。在印度，电力需求预计在未来十年翻倍。伦敦的老化电网也在努力满足新增的数据中心电力需求。

马斯克的担忧也许很快就会成为现实——一年后出现变压器短缺，两年内出现电力短缺。拜登政府的可再生能源和电气化投资加速，正创造大量配电变压器扩容需求。美国政府规模庞大的清洁能源投资，也是中国出海企业的机会。

中国是全球范围内申请电力变压器专利数量最多的国家。根据智慧芽统计的数据显示，截至2021年12月，中国的专利申请量占据着全球电力变压器专利总申请量接近83.5%的比重，是全球电力变压器行业的最大技术来源国。