AI领导地位越来越取决于能否获得电力,而不仅仅是数据和人才。
欧洲拥有清洁能源资源,但难以快速统筹供应、基础设施与需求。
若不进行改革,AI投资可能转向电力和算力扩张更快的地区。
美国和中国主导了现代AI发展的第一个十年。两国庞大的投资规模和基础设施,使其都开发出了先进的通用模型,欧洲则落在后面。
美国超大规模云服务商控制了欧洲云市场的近70%,而中国则在AI专利方面领先。相比之下,欧洲仅产出了三个基础AI模型,而美国有40个,中国有15个。
但竞赛的规则正在发生变化。现代AI发展从根本上依赖于算力,即在数据中心中运行、由电力驱动的专用芯片集群。因此,构建更好模型的能力与为其供电的能力密不可分。据国际能源署统计,去年数据中心容量增长了20%,不出所料,主要集中在美国和中国。到2030年,预计电力消耗将增长一倍以上。
随着地缘政治紧张局势加剧,欧洲对外部控制的数字基础设施的依赖正成为一种战略脆弱性。由清洁电力支撑的主权算力,可为应对数字安全和能源安全提供一条路径。但要实现这一点,必须应对一个更深层次的挑战:问题不在于缺乏清洁电力,而在于未能快速统筹供应、需求与基础设施。
欧洲的制约因素:获取电力的速度
欧洲仍是一个难以快速建设数据中心的复杂环境。电价高于美国,土地更为稀缺,部分欧洲市场的电网接入可能需要长达十年。这些挑战在法兰克福、伦敦和都柏林等电网承载力有限、碳排放强度较高的传统数据中心所在地尤为突出。
这些后果已经显现。一些设施不愿等待,而是绕过电网排队,直接接入燃气发电厂,这显然与该地区的净零排放目标相矛盾。另一些则干脆暂停。诸如OpenAI放弃一个大型英国数据中心项目的决定,表明快速部署AI基础设施仍然极为困难。
将AI基础设施与天然气挂钩也有其自身风险,包括将化石燃料价格波动固化到数字经济的根基之中。小型模块化核反应堆(SMR)等替代方案时常被提及,但其部署速度仍慢于可再生能源替代方案,且成本更高。净零中心的一项建模分析发现,若以海上风电、太阳能、电池储能和少量天然气备用相结合的可再生混合微电网为120兆瓦数据中心供电,可以显著降低成本,并将所需时间缩短约一半。
挑战不在于供应,而在于如何协调电力调配
欧洲具备实现这一目标的资源,但目前的体系尚未为此做好准备。欧洲大陆资源丰富且地理分布多样:北海有海上风电,南欧有太阳能,斯堪的纳维亚有水电。然而,在发电的时间与地点和实际需求的时间与地点之间,欧洲未能实现有效匹配。
仅扩大供应还不够。在扩大清洁发电的同时,电力需求却一直在下降。以德国和英国为例,自2005年以来,用电量已下降15%至30%。这造成了结构性失衡:系统的固定成本被分摊到日益缩小的用电量上,从而导致单位电力成本上升。这反过来又会减缓电气化进程,并进一步削弱需求。
在此背景下,数据中心的增长可能为欧洲的高能源成本困境提供一种潜在解决方案。规模大且可预测的负荷,能够提高现有基础设施的利用率,将固定成本分摊到更多的用电量上,从而降低全系统的价格。
它们能否发挥这一作用,取决于需求如何与系统互动,尤其是在用电高峰期。缺乏灵活性且选址不当的负荷会推高昂贵的电网加固成本;而灵活且选址得当的负荷则可以避免这一问题。
基础设施的新模式
一种针对这类新型基础设施的不同模式正在形成。
在最直接的情况下,基础设施可以跟随电力布局。将数据中心选址于清洁发电设施附近,可以实现双重收益:既能获得更便宜的电力,又能缓解拥堵电网的压力。但这并非处处可行。延迟要求和现有数字生态系统意味着,许多设施仍将集中于城市中心,而这些地区的电网已承受着巨大压力。
在这些情况下,我们必须探索根据系统状况调整其需求。这种灵活性并非假设:一项与National Grid和EmeraldAI合作开展的研究表明,现代AI数据中心可以在不影响性能的前提下调节需求。
在直接灵活性有限的情况下,现场发电和储能可以减少对电网的依赖。而在数据中心本身之外,周边住宅和商业场所的分布式能源资源,可以为受限电网释放额外容量。谷歌与Xcel Energy已在明尼苏达州探索了这一模式的一个版本,投资于分布式能源资源,使当地社区成为解决方案的一部分,并提升当地对项目发展的支持度。
这一转变得益于更好的能源系统复杂性管理方式,而这些系统正日益由AI驱动。推动数据中心增长的同一技术,也能够实时优化能源系统,改进预测、平衡供需并降低系统成本。随着电网日趋复杂,并以可变可再生发电为主,这种智能化管理至关重要。从这个意义上讲,AI正成为电力系统运行方式的一部分。
行动的时机已至
AI竞赛正转向以电力为核心的竞争。解决清洁电力问题,将决定哪些经济体能够引领未来十年的AI发展,并吸引随之而来的投资、创新与增长。
从整个欧洲,到欧盟层面的可持续发展标准,再到德国及其他国家的国家战略,发展方向已经清晰。但执行速度将决定这一机遇能否被把握。
若不进行改革,欧洲的制约因素将继续把投资推向其他地区。而通过包括即将出台的《云与AI发展法案》在内的机制进行改革,欧洲便可构建一种不同的模式,使AI基础设施与清洁能源系统协同发展。
率先解决电力问题的国家,将在AI发展的下一阶段发挥决定性作用。欧洲或许仍有机会引领,但窗口期有限。

