特刊
AI如何吞噬電網？ 一文看懂美國未來面臨能源短缺風險
【財經中心／台北報導】隨著人工智慧（AI）熱潮今年帶動美股及相關領域一路狂飆，投資人也是熱情高漲。不過，展望AI的未來仍是喜憂參半。有媒體報導稱，為滿足人工智能計算需求，美國的數據中心正在激增，對當地電網來說可能是個壞消息。
扭曲的電力供應最終可能導致限電和停電
利用Whisker Labs追蹤的100萬個住宅傳感器，以及DC Byte的市場情報數據，有媒體發現，超過一半出現「電力扭曲」（總諧波失真，total harmonic distortion, THD）現象最嚴重的家庭，居住在距主要數據中心20英里以內的地方。
換句話說，與數據中心的遠近和「不良諧波」之間似乎存在相對應關係。據了解，「諧波」是指正常電流波形的一種失真，即除了基波頻率外，存在著頻率高於基波頻率的各種非整數倍頻率的電壓或電流成分。不良諧波會影響電力設備的正常運行，甚至造成設備損壞。
財聯社引述外媒報導指出，這種扭曲的電力供應最終可能會破壞接電的電器，增加對電氣火災的脆弱性，甚至導致限電和停電。AI數據中心的問題可能更大，因為它們的能源需求本身就不穩定。
1000兆瓦數據中心電力消耗約70萬戶家庭年用電
彭博能源商務長Aman Joshi說，「沒有一個電網的設計是為了能夠同時處理多個數據中心的負載波動。」美國電網崩潰論早就存在。事實是，隨著AI的興起引發對電力需求的激增，人們對「美國電網是否會崩潰」的擔憂由來已久。
首先，為了滿足AI的密集計算需求，數據中心會消耗愈來愈多的能源。根據美國能源部和人口普查局數據，一個高峰需求為1000兆瓦的數據中心電力消耗，相當於約70萬戶家庭的年用電量，或者一個約180萬人口城市的總用電量。
晶片設計巨頭Arm執行長Rene Haas曾預計，到2030年，AI數據中心的耗電量可能佔據美國電力需求的20~25%。瑞穗證券則在8月預計，到2030年，為網路和AI供電的計算中心，可能需要高達400太瓦時的電力。根據國際能源署的數據，這超過2022年英國的總發電量。
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未來10年北美逾半地區面臨能源短缺風險
本月早些時候，美國電力監管機構北美電力可靠性協會（NERC）也警告稱，由於發電量跟不上AI不斷成長的需求，北美電網面臨「嚴重的可靠性挑戰」。簡單來說，未來10年北美一半以上地區將面臨能源短缺風險，這種短缺可能導致美國停電。
實際上，美國電網可靠性本就備受質疑，甚至可以說，早已不堪重負。 數據顯示，一台我們正常電網變壓器的使用壽命是25年，而據統計，美國70%的電網接入和輸配電設施已經老化，根據美國商務部的報告，美國變壓器的平均使用壽命已超過預期壽命，達到30、40年。
2020年，美國加州因極端熱浪天氣出現供電不足現象，很多家庭失去電力供應，這也是美國近20年來首次出現大規模輪流停電現象。在隨後幾年，因極端天氣引發的供電不足事件更加頻繁發生，最近一次發生在2022年冬季，連續暴風雪天氣導致美國多州出現斷電事故，東南部、中西部電網運營商也紛紛發出可能輪流停電的警告。
