中國儲能網訊：當前，美國最熱門的商業(yè)地產不再是辦公樓或者購物中心，而是數據中心。
隨著人工智能，尤其是大模型等技術高速發(fā)展，高性能計算需求和存儲需求也在不斷增加，美國數據中心建設呈現出強勁增長勢頭，谷歌、微軟、Meta等科技巨頭紛紛入局，投資數十億美元用于數據中心擴建。
值得注意的是，電力和土地已成為數據中心選址最關鍵因素。與此同時，電力基礎設施和土地資源緊缺也是數據中心進一步擴張的主要瓶頸。
數據中心建設向“新區(qū)”轉移
伴隨著云計算、人工智能和大數據的廣泛應用，美國當前對超大規(guī)模數據中心的需求正在上升。據工業(yè)信息資源公司（IIR）報道，預計到2030年，美國數據中心的電力需求將從2022年的17吉瓦增至35吉瓦。
美國數據中心建設成為各大科技企業(yè)爭相投資的熱點。一份研究機構報告顯示，數據中心建設正在全美穩(wěn)步擴張，參與其中的企業(yè)不乏谷歌、微軟、Meta等大型科技巨頭。房地產公司仲量聯(lián)行數據中心戰(zhàn)略副總裁西恩·法尼表示，這些大公司以20%～30%的年復合增長率自建數據中心，并為這些新設施投入多達數十億美元。
谷歌在俄勒岡州已經投資了數十億美元用于數據中心擴建，還在愛荷華州投資6億美元建設；微軟在南弗吉尼亞的Boydton數據中心進行了多次擴建，也正在得克薩斯州圣安東尼奧擴展其數據中心；Meta則是計劃在內布拉斯加和得克薩斯州擴建其數據中心，也已投入數十億美元。
雖然不少公司都在建設數據中心，但卻面臨主要地區(qū)可用空間有限的挑戰(zhàn)。例如，弗吉尼亞州北部作為全球最大的數據中心市場，其可用資源僅為0.2%。 這使得開發(fā)商不得不尋找新的數據中心建設用地。
據悉，美國的主要數據中心在弗吉尼亞州北部，輻射范圍可至俄亥俄州中部等次級市場。據CBRE報告顯示，2023年美國主要數據中心市場容量增長26%，弗吉尼亞州北部依然是最大市場，數據中心容量達到1.6吉瓦。次要市場也在快速發(fā)展，西北地區(qū)新增了554兆瓦容量。
房地產公司仲量聯(lián)行的高級經理卡爾·比爾茲利表示，不少公司計劃將數據中心新建到電力充足和土地資源相對豐富的新區(qū)域。該公司數據中心負責人普里亞·韋拉馬卡尼表示，土地資源緊缺限制了數據中心擴張。
比爾茲利還表示，數據中心需求的快速增長導致建設時間縮短，同時增加了該行業(yè)對資金的需求。當前，投資數據中心作為一種另類投資吸引了不少投資者的興趣，一家投資管理公司的經理帕特里克·威爾森表示，自遠程辦公興起以來，大量資金涌入數據中心、通信基礎設施、光纖等相關技術支持領域。
算力可能正在“吸干”電力
日媒報道，據國際能源署（IEA）估算，由于需要大量電力的生成式AI越來越普及，2026年全球數據中心耗電量最多將達到2022年的2.3倍。此前，馬斯克也就相關話題表達過擔憂，他認為AI發(fā)展過程中，下一個短缺的將是電力。
巴克萊銀行在7月底發(fā)布的一份研報中指出，預計到2030年數據中心的電力需求將超過美國電力需求的9%，電力和土地已成為數據中心選址最關鍵因素。巴克萊的數據顯示，2023年，谷歌和微軟的數據中心能源需求分別增長20%和26%。
隨著運算量的增加，服務器耗電量也在增加。傳統(tǒng)數據中心機架的功率在10～14千瓦，而用于AI的機架則是40～60千瓦。生成式AI回答一次問題所需電力，是谷歌一次搜索所需電力的10倍。
以當前最有代表性的ChatGPT為例，其一天需要回答2億次提問，消耗約50萬千瓦時的電力，而一個普通美國家庭一天所需電力僅為29萬千瓦時。
如前文所述，由于主要數據中心市場土地緊缺，不少公司將目光投至新地區(qū)。然而，不少建設數據中心的新城市缺乏合格供電基礎設施，電網容量不夠。當前，新數據中心排隊并網等待時間約為2～3年，大容量電網擴展需要等待5～10年。
由于擔心電力供應不穩(wěn)定，運營商希望得到更多的政策支持。以弗吉尼亞州為例，該州的高壓輸電線路容量已達到極限，導致新的數據中心項目面臨延誤的風險。為了應對這一問題，弗吉尼亞州通過了一項法案，加快了6000萬美元的輸電項目審批，這一舉措得到了包括亞馬遜在內的多個行業(yè)巨頭支持。
數據中心需探索可持續(xù)發(fā)展
為了應對日益增長的電力需求，運營商也在積極采用各種環(huán)保措施和技術創(chuàng)新。比如利用先進的冷卻技術和可再生能源，數據中心正逐步向綠色環(huán)保方向發(fā)展。還有許多數據中心開始使用風能和太陽能，以減少對傳統(tǒng)能源的依賴。同時，液體冷卻系統(tǒng)的使用顯著提高了能源效率，降低了冷卻成本。
在技術創(chuàng)新方面，數據中心還在探索使用AI和大數據分析來優(yōu)化能源管理和提高運營效率。例如，通過使用智能電網技術，數據中心可以實現電力使用的動態(tài)調整和優(yōu)化，從而減少能源浪費。此外，利用AI技術，數據中心可以更準確地預測電力需求，并根據實際情況進行調整，從而提高能源利用效率。
數據中心還在積極采用其他綠色技術和策略，以減少環(huán)境影響。例如，一些數據中心開始使用模塊化設計，這種設計不僅可以提高建設速度和靈活性，還能減少建設過程中產生的廢棄物和碳排放。還有一些數據中心運營商正在探索使用再生材料和綠色建筑材料，以進一步減少環(huán)境影響。
此外，數據中心行業(yè)的迅猛發(fā)展還引發(fā)了土地資源和環(huán)境保護的討論。例如，微軟的新項目預計會損失近8英畝的濕地和1600多英尺的溪流河道，這一情況引發(fā)了環(huán)保組織的關注和討論。未來，如何在滿足數據中心建設需求的同時，兼顧環(huán)境保護，將成為行業(yè)發(fā)展的重要議題。
總體來看，美國數據中心建設的熱潮不僅是科技行業(yè)發(fā)展的一個縮影。隨著云計算、AI技術的進一步發(fā)展，數據中心建設將繼續(xù)成為資本投入的重點領域，而如何合理利用緊缺的電力和土地資源，平衡經濟效益與環(huán)境保護，將是未來行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。
（本文刊發(fā)于《中國經濟周刊》2024年第15期）
