美媒刊文：美國老化電網已無法負荷AI計算，須學習中國建立國家高壓輸電走廊

【文/觀察者網 齊倩】“我們必須向中國學習，建立全國性的高壓輸電走廊。”

9月24日，美國《華盛頓郵報》刊發署名文章，美國麻省理工學院學者丹妮拉·魯斯與前美國能源部分析學者尼科·恩裏克斯聯合呼籲美國政府加快對老化電網的更新換代，因為在人工智能耗電量劇增的現在，“美國可能已經無法匹敵中國的集中式能源系統”。

在這篇題為《為了在人工智能領域與中國競爭，我們需要更多電力》的文章中，兩名作者首先指出，在競爭日益激烈的世界中，“先進、有效地使用人工智能”對於美國在與中國和其他對手的競爭中保持優勢至關重要，但“人工智能需要大量的電力。”

文章舉例稱，簡單的ChatGPT-4查詢耗電量是谷歌搜索的10倍以上。兩者的區別在於複雜性：GPT模型使用1.76萬億個參數來預測句子中的每個單詞，谷歌只使用400萬到1000萬個參數來對滿屏的網頁進行排名。

文章提到，美國新建的“超大規模”數據中心園區消耗大量電力。亞馬遜在匹茲堡郊外的開發項目的耗電量超過75萬户家庭的用電量；微軟和OpenAI正在規劃的“星際之門”園區，其用電量將超過300萬户家庭。

“美國老化的電網將無法應對人工智能日益增加的負荷，”文章稱，這些“超大規模”數據中心園區通常需要在人口密集區或附近地區，在那裏，“我們的電網已經到達極限”。

文章將用於驅動單個計算（如GPS 路線、醫療測試或網絡安全系統）的每個電子比作一輛汽車。“今天，汽車必須在複雜的鋁製電網上行駛，這些電網相當於鄉間小路，其中許多擁擠不堪，沒有州際公路。”

文章指出，美國當前的電力傳輸系統有一個多世紀的歷史，由全美各地的3200家地方和地區公用事業單位拼湊在一起，甚至難以承載現有的用電負荷。因此，在能夠使用最先進的微芯片和運行最先進的人工智能模型之前，美國需要州際輸電走廊來為數據中心傳輸足夠、可靠的電力。

美媒稱，美國老化的電網將無法應對人工智能日益增加的負荷 《華盛頓郵報》

據兩名學者所説，他們去年採訪了150多位人工智能專家。這些專家一致認為，美國過時的電網容量阻礙了美國發展：一旦美國的計算機服務器達到極限，車載GPS將突然卡殼；協助做膽囊手術的機器人會暫停計算；甚至關鍵的網絡安全和基礎設施系統也可能受到影響。

為了強調事態緊急性，兩名學者緊接着拿中國電網與美國對比。文章稱，美國需要10到20年的時間才能獲批並開始建造新的輸電線路，效率遠遠落後於中國。中國已是世界上發電速度最快的國家。

當前，中國各地區電網已在很大程度上完成整合，可以在五年內建成新的輸電線；中國現有電力系統，其速度和規模可能對美國構成挑戰；從2014年到2021年，中國建設的跨區域電網容量是美國的80倍；過去11年間，美國新建了三十年來僅有的兩座核反應堆，而中國建造了近40座；2022年至2023年期間，中國增加的太陽能發電量超過了世界其他地區的總和……

“我們必須創新，以確保我們能夠為人工智能的集中計算提供動力。”兩名學者在指出問題後，提出了三項建議。其一，開發更高效的人工智能軟件和更好的計算機芯片；其二，加快推進輸電系統升級，從法律層面激勵公用事業單位提高效率，應用幾種安全、可靠、低成本的“電網增強技術”。

“最後，我們必須向中國學習，建立全國性的高壓輸電走廊。”文章指出，為實現這一點，美國政府應從各大科技公司收取一部分資金，與中央和各地公用事業部門的資金集中起來，用於跨地區高壓輸電走廊建設。同時，美國政府應為這些走廊提供聯邦貸款，並加快審批程序。

兩名學者在文末指出：“本世紀頭十年，美國的經濟增長在很大程度上來自於我們在科技領域的全球領導地位。人工智能是下一波浪潮。當前，美國有人才、投資者基礎、企業和研究機構來編寫最先進的人工智能模型。但如果沒有一個強大的數據‘高速公路系統’，我們偉大的技術進步將侷限在偏僻的小路上。”

浙江省送變電工程公司工作人員正在線路鐵塔上驗收 新華社

近來，美國社會各界開始關注人工智能電力供應。據國際能源署，美國2700個數據中心在2022年消耗的電力佔該國總電力的4%以上，而到2026年，他們的消費量將達到6%。

另據彭博社報道，本月早些時候，美國一議員就美國電力供應危機警告稱，如果無法滿足人工智能等新興技術對電力的需求，美國很難在技術競賽中擊敗中國。馬斯克此前也預警，“很快人們將會看到沒有足夠的電力來運行人工智能芯片”，人工智能算力的飛速提升已經帶來了芯片短缺問題，接下來將是電力短缺。

彭博社稱，目前對人工智能數據中心的供電方式主要是通過長距離電線輸電，但美國電線短缺，公用事業單位可能需要數年時間才能將其設備加入電網。美媒CNBC也報道稱，人工智能數據中心對電力的需求將在未來十年激增，而燃煤電廠正迅速“退役”，導致電力供應下降，可能給美國電網帶來壓力。

當地時間9月23日，美國星座能源公司首席執行官喬·多明格斯在接受採訪時同樣提議道：“為了滿足人工智能日益增長的電力需求，美國應該效仿中國。”他指出，對於需要儘快供電的數據中心來説，這些延誤將阻礙其發展，而考慮到現在人工智能對國家安全的重要性，儘快給數據中心供電一事極具緊迫性。

相較之下，我國特高壓輸電工程不斷取得突破。據《科技日報》此前介紹，隨着經濟社會快速發展，民眾需求持續旺盛，中國已有的500千伏輸電主網架已經面臨遠距離、大容量輸送能力不足，走廊資源緊缺等瓶頸制約，亟待轉型升級。在這一背景下，2006年8月，國家發改委正式核准首個特高壓工程。

特高壓輸電技術，是指交流電壓等級1000千伏及以上、直流電壓等級±800千伏及以上的輸電技術。特高壓也是國家電網高層在公開場合頻頻提及的構建未來全球能源互聯網必須的“骨幹網架”，可藉此實現全球清潔能源的大規模、大範圍配置。

據新華社消息，截至2023年底，我國共建成特高壓交流線路19條、特高壓直流線路20條。特高壓線路的輸電長度超過4萬公里，建成以來，總輸送電量超過3萬億千瓦時。

與此同時，為應對人工智能帶來的能耗危機，中國數據中心企業已開始自建變電站。《中國能源報》上月報道稱，秦淮數據集團在河北懷來、山西靈丘、江蘇南通三大片區規劃的供電總容量為1585兆伏安，當前已有10座變電站投入運營，供電總容量達1355兆伏安。此外，中國的數據中心企業還在尋求與電力公司緊密合作，探索虛擬電廠、需求側響應等新型合作模式，確保電力供應的穩定。

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