最近AI发展太快,科技巨头们不光抢芯片,还开始抢数据中心、抢变压器,甚至直接抢电了。有的巨头上午刚看到一个数据中心选址,觉得成本有点高,下午那块地就被别人抢走。
在美国,如果一周内用超过10万个H100芯片,电网就可能瘫痪;英国和爱尔兰已经开始限制AI数据中心占用电力资源。

未来三到五年,AI带来的电力短缺到底有多大?如果基建跟不上,巨头们又能怎么办?
波士顿咨询的分析显示,到2030年,美国支持AI和数据中心的负荷容量会达到45吉瓦,甚至更高。如果翻倍到80吉瓦,也不是不可能。
这就意味着AI用电占比可能从现在的2.5%冲到7.5%甚至更高。虽然具体数字还有不确定性,但AI用电量会大规模快速增加,两三年翻一倍是大概率。

吉瓦这个单位很大,家庭用电一个设备可能就几千瓦,1000倍才1兆瓦,10个这样的水平才10吉瓦,所以45吉瓦的体量完全能感受到它的分量。
ChatGPT从3.5版到4.0版,每天耗电量达到50万千瓦时,也就是50万度电。美国普通家庭一天用电大概20到30度,换算下来相当于近2万户美国家庭一天的用电。
谷歌搜索原来一年就290亿千瓦时,每天7900万度,现在把更高AI需求加进去,耗电量只会更大。前段时间测试ChatGPT 5.0的时候,瞬间用电增加几兆瓦,直接把电网弄崩溃了。

AI的波动跟普通家庭用电的波峰波谷不一样。家庭用电高峰可能是上下班或夏天开空调,低谷是办公室没人或周末。但AI的波动更多来自算法运行本身,某几秒不需要那么多计算,下一秒又要大量电。
一天当中也可能因为工作人员安排训练任务,几个小时用电量上来,任务结束又下去。传统数据中心负荷稳定在八九成,电网处理起来容易;AI数据中心波动性大得多,所以对电网是新挑战。
推特上有消息说,微软工程师训练ChatGPT时,在一个州很难放超过10万台H100,否则电网就扛不住。

假设电厂输出2000兆瓦,10万台H100大概70兆瓦,突然加上去确实可能让电网崩溃。不过办法也有,在数据中心旁边建储能设备,就能帮AI负荷调节波动,让电网看到的震荡小很多。
过去20年美国经济GDP稳步增长,但用电量增长率只有0.5%,非常低。这说明美国经济增长不靠大量用电消耗,跟中国的情况很不一样。
中国GDP增长和用电增长高度相关,一个省用电涨多少就能大致推GDP。美国电力行业从业人员过去20年几乎没见过需求大规模增长,整个职业生涯都没规划过大范围新建电网、升级电网。
现在0.5%的增长率可能在未来五到十年变成5%左右,相当于速度快了十倍,对整个行业和政策制定者都是前所未有的挑战。

在美国建电网要经过大量私有土地,说服土地主同意建传输线本身就很难。如果电网建设跟不上,会不会影响居民用电?未来三五年就会出现明显紧张。AI数据中心建设大概两年就能起来,但发电站要三五年,长距离高容量传输线可能要八到十年。
很多地方会出现用电紧张,AI在某些时段可能被限电,不过不一定是AI和居民直接抢电,主要是电网升级速度赶不上AI增长。
巨头们现在确实在抢有限的容量资源。微软、亚马逊、谷歌这些大数据中心提供商都知道,短期内电网容量就这么多,谁先找到节点、申请、谈判、签约,谁就拿到了。

长远看,他们都在积极和各地电力公司合作,把AI未来五到十年的负荷提前放进规划,确保发电站和高压传输线能按时建好。
中国电力结构又是另一番景象。全国每年发电量接近10万亿度,火电占比60%多到70%,水电15%左右,风电、核电(原来2%在逐步提升)、太阳能这些新型能源也在发展。火电比例肯定要逐步降低。
水电虽然便宜,但受地域和季节影响,资源主要在西部,用电大户在东部,东西部不匹配。风电和光伏成本在降,但看天吃饭、占地大,度电成本其实没那么低。

总体看,中国电力有缺口,但不像美国过去需求平稳、建设也平稳。中国基建能力强,已经建了大量电站和输电线,应对未来电能增长需求的能力比美国好太多。只是需要综合考虑选址、环保、报废处理和度电成本,用哪种方式来满足。
中国在先进核能上布局清晰,三步走:先热堆,再快堆,最后核聚变堆。瀚海聚能就是在核聚变这个方向发力。
除了电够不够用,还有绿色能源承诺这个大背景。微软、谷歌、亚马逊、Meta这些公司在AI出现前就承诺对抗气候变化。

有人说2026年训练AI的数据可能就耗尽,AI耗电不会一直指数增长。但实际情况是,现在主要还在训练阶段,模型训练出来后的推理和应用才是真正的大头。
推理比训练更耗能,因为模型要用很多年,用电量远超训练那几个月。谷歌把模型用到搜索,微软整合到产品,后续用户使用带来的电力消耗会更大。AI一次搜索耗电比单纯检索多几十倍甚至上百倍,所以大模型真正普及后,总耗电只会持续上升。
能源转型最难的是最后5%到10%。风能太阳能不稳定,需要大量储能,最后那点清洁能源比例,成本会指数级上升,可能翻倍甚至三四倍。加上AI,难度更大。大厂现在还维持碳中和目标,但几年后如果发现实际难度远超预期,不知道会不会调整。

2024年马斯克在公开场合明确指出,人工智能扩张的制约因素会从芯片转向电压转换设备,也就是变压器,然后是电力生成。他当时说大型数据中心要把高压电降到设备能用的水平,如果缺少合适的变压器,就算计算卡堆得再多也跑不起来。
这个判断在2026年4月得到验证,美国计划当年投运的数据中心项目里,超过半数因为变压器、开关设备和电池等电气部件短缺而延期或者取消。四大云服务商两年计划支出约6500亿美元,但实际建设进度受阻,很多项目还没开工就卡在设备供应上。
美国本土变压器制造能力有限,取向硅钢这种核心材料产量远低于需求,仅剩少数企业在产,交付周期从以前的24到30个月拉长到最长五年。

中国变压器制造企业这个时候订单特别满。2025年中国变压器出口总额达到646亿元,同比增长近36%,单台平均价格升到20.5万元。
中国占据全球约60%的变压器产能,从原料到成品的完整供应链让生产效率保持在高位。中国企业交货周期一般控制在3到12个月,而欧美企业通常需要18到48个月,甚至更长。这种时间差直接影响了全球采购决定。
更新时间:2026-05-07
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