AI時代能源危機來襲?數據中心用電激增,電網穩定性面臨嚴峻考驗

圖片來源:Reuters/TPG

2025年3月19日(優分析產業數據中心)- 隨著數據中心規模持續擴大,電力需求激增,美國電網正面臨前所未有的穩定性挑戰。電力公司與電網運營商強烈要求數據中心在電壓波動時「堅持在線」,而不是立即切換到自家發電機,以維持電網平衡,避免突發的供需失衡導致大規模停電。

突發斷電衝擊電網,供需失衡風險升高

近年來,數據中心通常設有自備發電機,一旦偵測到電壓不穩,便會自動斷開電網連線並改用內部電源。然而,這種防護機制卻給電網帶來額外風險。去年夏天,華盛頓特區郊區「數據中心走廊」發生 60 座數據中心突然斷開電網的事件,導致當地電力公司 Dominion Energy(D-US)及電網運營商 PJM 被迫緊急減少發電,以防電力過剩衝擊電網穩定。

這樣的「突發離線」不僅影響區域電網,還可能引發更大範圍的停電。美國聯邦監管機構北美電力可靠性公司(NERC) 表示,數據中心規模與能耗持續上升,若不改善現有機制,未來類似事故恐將頻繁發生。

電廠無法即時應對,電網韌性成隱憂

傳統燃煤、天然氣與核能發電廠的輸出無法瞬間調整,當數據中心大規模斷線,電網上會突然出現過剩電力,導致電壓劇烈波動,甚至可能觸發連鎖停電。因此,電網運營商希望數據中心能夠 短暫撐過電壓波動,給電廠足夠時間調整供應,維持電網穩定。

這一問題在德州電網 ERCOT 也引發關注。自 2020 年以來,德州已發生 30 多起類似事故,其中 2022 年 12 月,一座變電站故障導致 400 多個數據中心與加密貨幣礦場突然離線,釋放 1700 兆瓦過剩電力(約佔該區總需求的 5%),迫使發電機組臨時停機,以防電網崩潰。

產業反對「堅持在線」,數據中心擔憂設備受損

雖然電網運營商希望推動新規定,要求數據中心「堅持在線」,但這項提議卻遭到科技巨頭亞馬遜、Google、Meta 等企業組成的「數據中心聯盟」強烈反對。該聯盟認為,數據中心設備對電壓變化極為敏感,強制維持在線可能導致伺服器過熱、冷卻系統失靈,甚至縮短硬體壽命。

去年,德州 ERCOT 曾試圖推動「電壓波動時不得斷電」的新規,但在業界強烈反彈後被迫撤回。企業擔憂,若電網監管變得過於嚴格,科技公司可能會將數據中心轉移到監管較寬鬆的州。

電網與數據中心需尋求平衡解方

隨著 AI 運算、雲端服務與加密貨幣挖礦需求激增,數據中心的能耗預計 2028 年將再增長三倍。如何在維持電網穩定的同時,保障數據中心運作安全,已成為產業與監管機構必須面對的重大課題。

Schneider Electric 技術長 Jim Simonelli 指出:「目前仍缺乏能讓數據中心與電網共存的最佳解方。」隨著科技企業與政府展開更多討論,未來數據中心的能源管理模式可能將迎來新的變革。

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