环球零碳
碳中和领域的《新青年》
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首图来源:Hoodline
撰文|Shushu
编辑 | 小雨
→这是《环球零碳》的1813篇原创
随着大模型和生成式AI的迅猛发展,数据中心的耗电问题正成为全球关注的焦点,而算力背后真正的“硬通货”是稳定而持续的能源供应。
当大型数据中心陆续建成,在其接入电网之前都需要自行建设临时燃气发电设施。由于对天然气高度依赖,使这类基础设施成为AI基础设施的“支柱”,并经常与可再生能源结合使用,为人工智能提供动力。
这时候,地下盐穴天然气储存库极为重要,它往往能够满足超大规模企业建设人工智能数据中心所需的天然气量。
然而,《FORTUNE》称,地下盐穴天然气储存库,可能会成为制约美国AI扩张的瓶颈。其主要原因是,目前美国国内规划的天然气储存量仅仅约为未来需求的一半。
盐穴储气本身并不发电,也不直接向数据中心供能。AI 数据中心真正消耗的是电力,而这些电力主要来自公共电网以及部分配套建设的天然气发电站。盐穴的角色不是“能源来源”,而是“能源储备”,它的功能在于为天然气发电提供一个可以快速调用的燃料缓冲池。
以位于休士顿西南方的FRESH(自由港能源储存中心)为例,该项目预计于2026 年下半年动工,目标是在2 座盐穴中新增26 亿立方英尺(约合 0.74 亿立方米)储存容量,以强化区域电力供应的可靠度。
如果地下储气设施的匮乏,用户只能依赖天然气管道供气。而管道可能因天气、山体滑坡和腐蚀等原因发生故障,即使其他地方有天然气供应,也会导致部分设施断电。
“我们的管道已经满了。天然气需求量巨大,我们现有的基础设施和资产也已饱和,从天然气储存和需求的角度来看,这种增长绝对是前所未有的。”北美最大的管道和储能公司Enbridge天然气输送副总裁凯特琳·泰辛表示。
如果要维持电网的整体稳定运行,就需要更多的天然气储存来确保供电的可靠性。
AI 数据中心与传统数据中心相比,对供电稳定性的要求要高得多。大模型训练往往需要长时间满负荷运行,一旦中途断电,不仅会造成巨大的计算资源浪费,甚至可能带来设备损坏和系统风险。对于这些动辄数十兆瓦、甚至上百兆瓦功率级别的数据中心来说,电力的连续性本身就是生命线。
这时候,盐穴就像是整个能源系统中的“保险箱”或“缓冲器”,平时并不起眼,但在高峰或危机时刻却至关重要。
然而,目前有很多盐穴项目将因资金不足而无法开工,而另一些项目可能还要五年才能完工。
据了解,美国该行业在页岩气繁荣初期(大约到2010年)积累了足够的储气设施,但从那时起直到现在,储气设施建设完全停滞不前。
最主要的原因是,与美国原油战略石油储备不同,天然气储存没有美国联邦政府的保障措施。
这意味着该行业必须自行建设商业存储设施,而收入预期还要几年才能实现——这也是为什么美国盐穴项目进展缓慢。
最近美国Gulf Coast Midstream Partners的负责人称,数据中心领域的每个人似乎都非常着急,他们还没有考虑到天然气方面可能发生的这一切。
实际上,由于建设周期长、投资大,扩张速度明显慢于数据中心建设速度,研究人员认为,这种节奏上的不匹配,使得能源系统的配套能力越来越难以跟上AI扩张的步伐。
这种错配带来的风险,一方面体现为能源系统的脆弱性上升,缺少天然气存储设施就不能为任何燃气或电力中断提供必要的保障,最终影响到数据中心的连续运行。
专家认为,确保电网稳定始终是优先考量,例如避免停电等极端情境,凸显储存设施在平衡需求快速成长时的重要性。
尽管部分创新技术正尝试提供替代方案,例如中国研究团队针对连通盐穴进行的压缩空气储能(CAES)研究,但这类方案目前仍难以全面满足AI对天然气即时供应与高可靠性的需求。
因此,有学者认为,在此背景下,地下天然气储存能力不足的问题最终会逐渐浮上台面。
不过,需要指出的是,即便天然气储存的重要性不断上升,这并不意味着盐穴储气会成为AI能源体系中的“主力”。
从整体结构来看,AI 数据中心消耗的电力仍主要来自公共电网以及多元化电源组合,除天然气发电以外,还有核电、煤电以及快速增长的风电和光伏发电。
与此同时,各国也在加速探索更加多元的能源解决路径。核电、地热等稳定基载能源正在重新获得关注,大规模电池储能与可再生能源的组合不断扩大,智能电网和需求侧管理技术也在持续进步,共同为算力时代构建一个更加稳健、灵活的能源底座,减少对单一能源和单一基础设施的依赖。
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参考资料
[1]https://fortune.com/2025/12/23/underground-salt-caverns-gas-power-ai-data-centers/
[2]https://technews.tw/2025/12/23/ai-data-centers-face-energy-bottlenecks/
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