揭秘：人工智能如何攻克美国电网风险？
AI守护重要基础设施：美国电网安全再升级！
数界探索
随着人工智能（AI）在今年引领美股市场及相关领域持续上涨，投资者们的热情也日益高涨。然而，对于AI未来的展望仍然喜忧参半。 当前时间是2024年12月。
最新报告显示，为了应对人工智能的计算需求，美国的数据中心数量正在迅速增加，这对当地的电力供应系统可能构成挑战。
根据WhiskerLabs追踪的100万个住宅传感器数据，以及DCByte的市场分析报告，有媒体报道称，超过一半出现严重“电力扭曲”（谐波失真）的家庭，居住在距离主要数据中心20英里范围之内。
换句话说，与数据中心的远近和“不良谐波”之间似乎存在联系。
据了解，谐波是指正常电流波形的一种畸变，除了基波频率之外，还存在多种高于基波频率且非其整数倍的电压或电流成分。这些不良谐波会干扰电力设备的正常工作，甚至导致设备受损。
媒体指出，这种“扭曲”的电力供应最终可能会破坏接电的电器，增加对电气火灾的脆弱性，甚至导致限电和停电。人工智能数据中心的问题可能更大，因为它们的能源需求本身就不稳定。
彭博能源首席商务官Aman Joshi表示：“没有任何一个电力网是为应对多个数据中心同时出现的负载变化而设计的。”
美国电网崩溃论早就存在
事实是，随着人工智能的发展导致电力需求剧增，人们长期以来一直担心“美国电网是否能够承受”。
首先，为了满足AI的密集计算需求，数据中心会消耗越来越多的能源。根据美国能源部和人口普查局数据，一个峰值需求为1千兆瓦的数据中心电力消耗，相当于约70万户家庭的年用电量，或者一个约180万人口城市的总用电量。
芯片设计巨头Arm公司首席执行官Rene Haas曾预测，到2030年，人工智能数据中心的耗电量可能会占到美国电力需求的20%-25%。瑞穗证券也在8月份预计，到2030年，为互联网和人工智能提供动力的计算中心可能需要高达400太瓦时的电力。据国际能源署的数据，这一数字超过了2022年英国的总发电量。
本月早些时候，北美电力可靠性协会（NERC）发出警告，指出由于发电量无法满足人工智能快速增长的需求，北美电网正面临“严重的可靠性挑战”。未来十年内，北美超过一半的地区将面临能源短缺的风险，这可能会导致美国出现停电现象。 从目前的情况来看，人工智能的发展速度已经远远超过了能源供应的增长速度，这无疑给现有的电力系统带来了巨大的压力。如何平衡技术进步与能源供给之间的关系，将是未来几年内需要重点关注的问题。政府和企业应当加大在可再生能源和智能电网技术上的投资，以确保未来的能源供应能够跟上科技发展的步伐，避免大规模停电事件的发生。
实际上，美国电网的可靠性一直受到质疑，甚至可以说，其状况早已“不堪重负”。
数据显示，根据统计，我国电网中的变压器设计使用寿命通常为25年。然而，据美国商务部的报告指出，大约70%的电网接入和输配电设施已经老化。令人关注的是，美国的变压器平均使用年限已经超过预期寿命，达到了30到40年。这一现象表明，电网设施的更新换代速度未能跟上实际需求，存在一定的安全隐患。长期使用老旧设备不仅可能导致电力供应不稳定，还可能引发一系列的安全问题。因此，如何加速推进电网设施的现代化改造，确保电力系统的稳定性和安全性，已成为亟待解决的重要课题。
2020年，近期，美国加利福尼亚州再次遭遇极端热浪天气，导致许多家庭失去了电力供应。这是美国近20年来首次出现的大规模轮流停电现象。近年来，由于极端天气的影响，此类供电不足的情况变得更加频繁。就在去年冬季，美国多地因连续暴风雪天气而出现断电事故，东南部和中西部的电网运营商也纷纷发出了可能轮流停电的警告。 这一系列事件反映出美国能源基础设施面临的严峻挑战。随着全球气候的变化，极端天气事件变得越来越频繁和强烈，这对电网的稳定性和可靠性提出了更高的要求。我们需要加大对能源基础设施的投资，提高其适应极端天气的能力。同时，发展和推广可再生能源技术，减少对传统化石燃料的依赖，也是解决这一问题的重要途径。只有通过这些措施，才能有效应对未来可能出现的类似危机，确保电力供应的安全和稳定。