随着快速电气化和激增的能源需求对输电基础设施造成前所未有的压力，美国能源电网正处于极度紧张状态。人工智能热潮将能源需求推至前所未有的高度，超大规模云服务商纷纷在全美竞相建设耗电巨大的数据中心园区。与此同时，清洁能源运动和可再生能源转型正日益让日常生活走向电气化，从电动汽车到供暖和制冷系统无一例外。这一转变标志着与过去二十年的急剧决裂——在此期间，美国电力需求仅温和增长，长期的消费停滞让电网规划者没有理由大规模投资输电扩容。

北美电力可靠性公司（NERC）1月发布的一份官方评估发现，美国60%的电网区域（15个中的9个）最早在2030年就面临无法满足能源需求的“偏高”或“高”风险。“高”风险意味着在常规情景下，该地区需求将很快超过供应。“偏高”风险意味着虽然资源充足，但在极端天气事件期间可能出现严重短缺。包括纽约和宾夕法尼亚在内的全美部分人口最稠密地区正由这些高风险电网供电。

这对国家能源安全构成重大而紧迫的问题。“短期内，这种失衡可能意味着输电线路承载的电力超过其额定容量，带来设备故障风险，”Atmos近期的一份报告指出，“长期来看，它可能导致停电，尤其是在用电高峰期间。”

这不仅是能源安全和经济面临的重大威胁，更是生死攸关的问题。用电高峰通常由极端天气事件引发，此时人们需要供暖或制冷，是出于生存必需而非仅仅为了舒适。据著名医学期刊《柳叶刀》今年2月发表的一项研究，2000年至2019年间，全球每年有近50万人死于高温。该研究估计，空调每年可避免约19万人死亡。寒冷天气同样对人类生命构成切实且不断加剧的威胁。未来这些极端天气模式将变得更加剧烈和频繁，这意味着能源需求将持续增长，电网可靠性将比以往任何时候都更加重要。

NERC是一家覆盖加拿大、美国和墨西哥电网的非营利监督机构，其指出了导致这些偏高风险水平的若干关键驱动因素和瓶颈。首要且最显著的是人工智能热潮带来的激增能源需求。根据国际能源署（IEA）的数据，美国电力消费预计将以年均近2%的速度增长，是过去十年增速的两倍以上。数据中心是这一增长的关键组成部分：国际能源署估计，到2030年全球数据中心用电量可能大约翻一番，其中AI优化服务器是增长的主要驱动力。

电网稳定面临的下一个威胁是国家能源结构中风能和太阳能等间歇性、依赖天气的资源占比上升。虽然储能是应对天气依赖型资源日益增加的波动性的解决方案，但电池储能系统的扩建和长期储能方案的开发未能跟上发电装机增长的步伐。

电网在输电容量扩建方面也面临重大瓶颈，而这正是促进能源流量大幅增长所必需的。“部分地区输电项目开发受到采购风险上升和供应链延误的阻碍。其他延误原因包括经济影响、规划和施工问题、许可问题或需求变化，”NERC报告详述道，“在未来10年处于在建或规划中的近900个项目中，至少有390个项目已推迟其原定的投运日期。”这进一步加剧了本已紧张的局面：近年来，全国各地的并网排队规模不断膨胀，数千个发电项目（其中大多数为可再生能源项目）等待多年才能获准接入电网，劳伦斯伯克利国家实验室的年度分析对此有详细记录。

因此，新增装机实际接入电网的时间线不断拉长。随着国家能源格局日益多元化和竞争激烈，可再生能源供应商以及如今涌入该领域的科技巨头纷纷入局，发电机并网流程变得更加复杂，也大大放缓。

“必要的改革方向已日益清晰，”Atmos认为，“电网运营商可以简化并网审查，减少因项目退出或在排队中变更位置而引发的连锁重复研究。公用事业公司和区域规划者可以基于预期的未来需求建设输电设施，而非等待单个发电商提出申请。新建数据中心和其他大型用电用户可以与新增发电和当地电网升级相协调。加强全国碎片化电网之间的连接，可以让各区域共享富余电力，并更有效地应对极端需求时期。”监管机构已开始朝这一方向行动——2024年，联邦能源管理委员会（FERC）发布了旨在加快并网流程、要求开展长期协调输电规划的指令——但在全国碎片化的电网格局中落实这些改革仍任重道远。

问题在于，这些是涉及众多参与方和分散电网的巨大难题，协调此类改革绝非易事。然而，无法围绕扩建和升级电网这一共同目标凝聚共识，是不可接受的选项。AI创造的能源巨兽不会消失，而它的代价不应以人的生命来衡量。

作者：Haley Zaremba，为Oilprice.com撰稿