热“烤”美国电网

受极端天气影响，美国电网正面临前所未有的供电压力。而AI数据中心的用电波动，也为美国电力系统运行带来隐患。

今年夏季，美国东部、中西部和南部持续遭遇热浪侵袭。美国国家气象部门预计，纽约、费城、华盛顿等城市体感温度将超过110华氏度（约43摄氏度），约30个州、1.6亿人口处于极端高温预警之下。

持续高温正对美国电力系统形成巨大压力。

根据北美电力可靠性公司（NERC）发布的夏季可靠性评估，美国今年新增约58.5吉瓦（58500兆瓦）发电资源，其中包括约30.5吉瓦（30500兆瓦）太阳能、16吉瓦（16000兆瓦）电池储能和7吉瓦（7000兆瓦）天然气发电能力。在正常夏季条件下，美国整体电力供应预计能够满足需求，但极端天气及负荷快速增长仍可能增加局部供电风险。

据英国《金融时报》2日报道，美国东北部、中西部和南部地区共有超过15万户家庭断电，其中包括纽约州的2.7万余户。

美国能源部已宣布进入能源紧急状态，并授权区域电网运营商采取措施保障供电安全。

极端天气推升用电需求

美国能源部长克里斯·赖特已宣布能源紧急状态生效，并授权美国最大区域电网运营商之一PJM互联系统（PJM Interconnection）采取紧急措施。在必要情况下，PJM可限制配备现场备用发电设备的数据中心及其他大型非关键用户的用电，优先保障医院等关键基础设施的电力供应。

据悉，PJM负责向美国13个州及华盛顿特区约6500万用户供电。该机构预计，本轮热浪期间，系统峰值负荷将达到166304兆瓦，超过2006年创下的历史最高纪录，电网正面临前所未有的供电压力。

高温不仅推高了用电需求，也进一步增加了居民的生活成本。美国国家能源援助主管协会和能源贫困与气候中心预计，今年6月至9月，美国家庭平均夏季制冷支出约为792美元，高于去年的717美元，同比增长约10.5%；与2020年相比，夏季制冷成本累计上涨近40%。

美国能源信息署预计，今年夏季天然气发电量将与去年基本持平，而新增的空调用电需求将主要由可再生能源满足。

不过，业内人士仍对电网能否维持稳定运行保持谨慎态度。休斯敦大学能源与创新副校长拉马南·克里希纳穆尔蒂认为，本轮热浪期间，美国多个地区的电力需求可能刷新历史纪录。

他进一步指出，今年热浪恰逢美国独立日假期，居民空调用电需求将持续维持高位。同时，夜间气温居高不下，也意味着发电厂难以利用低负荷时段开展例行检修。极端情况下，部分地区甚至可能实施局部轮流停电，以保障电网整体稳定运行。

除高温外，干旱、野火、飓风等极端天气同样影响美国电网运行。

NERC表示，美国西部创纪录的低积雪水平正在降低水库水位，可能限制水电产出，增加公用事业公司购电成本；野火则成为落基山脉地区电网面临的主要风险。

美国联邦能源监管委员会（FERC）指出，密苏里河和密西西比河流域水位下降可能影响煤炭运输，而河流水位过低或水温过高，也可能导致依赖河水冷却的发电厂降低发电产出甚至停机。

此外，当高需求与低风速、低太阳能发电同时出现时，也可能造成局部电力供应紧张。NERC表示，这类风险在得克萨斯州西部较为突出，当地油气产业电气化、加密货币矿场及AI（人工智能）数据中心持续扩张，对电网提出更高要求。

目前，美国多个区域电网运营商均已进入高温应对状态。纽约独立系统运营商预计，未来几日电力需求将接近历史高位，中西部独立系统运营商也预计系统峰值负荷可能刷新纪录。

负责美国新英格兰地区电网运行的新英格兰独立系统运营商表示，由于加拿大同样遭遇热浪，跨境电力支援能力可能受到影响。新英格兰独立系统运营商发言人马修·卡克利表示，目前系统预计仍拥有满足用户需求及备用容量所需的资源，并将持续监测市场状况，必要时采取措施维持供需平衡。

AI数据中心成隐患

除居民用电外，AI数据中心快速扩张也成为推动美国用电需求增长的重要因素。NERC数据显示，今年夏季峰值需求较去年增加约11吉瓦（11000兆瓦），其中大型数据中心贡献了相当一部分增量。

除负荷增长外，数据中心运行方式也成为电网关注的问题。NERC表示，在部分输电线路发生故障时，一些数据中心会迅速切断与电网的连接，转而使用现场备用电源。多个大型负荷同时退出电网，可能导致供需瞬间失衡，增加系统运行风险。

今年5月，NERC发布了一项罕见预警，要求美国公用事业公司加强对大型用户的监测和规划。

NERC首席执行官吉姆·罗布表示：“这是一个高度复杂的风险环境，正如我此前所说，‘这是一个五级火警级别的危机’。”

谈及数据中心对电网的影响时，他表示：“我们担心的是数据中心会瞬间停止取电。这种切换会发生得非常快，可能在电网其他部分引发各种振荡等问题。”

咨询机构伍德麦肯兹监测发现，一些大型数据中心几分钟内用电波动可超过50兆瓦。该机构分析师本·赫兹-沙格尔表示：“在当前这种负载波动水平下，维持一个稳定、可靠且高效的系统，即使在数据中心园区内部，也是一个巨大挑战。”