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環(huán)球零碳

碳中和領(lǐng)域的《新青年》

首圖來源：Getty Images

摘要：

五年前，一場(chǎng)冰風(fēng)暴讓德州電網(wǎng)崩潰，數(shù)百萬人陷入黑暗。如今，數(shù)據(jù)中心建設(shè)狂潮再次將電網(wǎng)推向懸崖——需求激增、備用容量腰斬，這個(gè)冬天，危機(jī)還會(huì)再現(xiàn)嗎？

撰文 | Bell

編輯 | 小瀾

→這是《環(huán)球零碳》的第1801篇原創(chuàng)

數(shù)據(jù)中心的大量涌入，正在讓美國(guó)德克薩斯州的電網(wǎng)不堪重負(fù)。

德州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）——即該州電網(wǎng)調(diào)度中心——在最新報(bào)告中警告，由于人工智能數(shù)據(jù)中心和人口增長(zhǎng)帶來的需求激增，德州電網(wǎng)在冬季面臨的風(fēng)險(xiǎn)正不斷升高。

2021年2月，一場(chǎng)冬季風(fēng)暴曾導(dǎo)致德州發(fā)生大規(guī)模停電，數(shù)百萬人連續(xù)數(shù)日無電可用，超過200人因嚴(yán)寒失溫、一氧化碳中毒等原因不幸身亡。

如今，在冬季風(fēng)暴災(zāi)難五周年即將到來之際，德州電網(wǎng)在2026年1月面臨的實(shí)際停電風(fēng)險(xiǎn)依然在攀升。

當(dāng)前，低廉的土地和能源價(jià)格正吸引大量數(shù)據(jù)中心開發(fā)商涌入德州，使其成為了美國(guó)最受關(guān)注的基礎(chǔ)設(shè)施投資熱點(diǎn)之一。

谷歌、Meta、微軟等科技巨頭也紛紛在德州重倉(cāng)布局。

谷歌計(jì)劃投資400億美元新建三座數(shù)據(jù)中心，Meta宣布了第29個(gè)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，微軟則在威斯康星州建設(shè)900兆瓦的AI工廠。

根據(jù)伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，截至今年10月中旬，美國(guó)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的規(guī)劃裝機(jī)容量已達(dá)245吉瓦。

其中，超過四分之一集中在德州。當(dāng)?shù)貎?chǔ)備項(xiàng)目容量從第一季度的35吉瓦累計(jì)至第三季度的67吉瓦，幾乎翻了一番。

而ERCOT 12月份的數(shù)據(jù)顯示，到2030年，已有超過220吉瓦的大型項(xiàng)目申請(qǐng)接入德州電網(wǎng)。該機(jī)構(gòu)表示，其中超過70%為數(shù)據(jù)中心，總需求高達(dá)164吉瓦。

圖說：2025年ERCOT的大負(fù)荷排隊(duì)情況（73%的大負(fù)荷請(qǐng)求來自數(shù)據(jù)中心）

來源：ERCOT

這一數(shù)字不僅是德州今年夏季創(chuàng)紀(jì)錄的峰值用電需求（約85吉瓦）的近兩倍，也超出了該州夏季總可用發(fā)電量（約103吉瓦）。

以1兆瓦電力在用電高峰可為250戶德州家庭供電計(jì)算，164吉瓦的電力足以支撐超過410萬戶家庭的用電需求。

“無論是設(shè)備還是電力供應(yīng)，都沒有足夠資源來滿足如此巨大的負(fù)荷，”一位前ERCOT監(jiān)管人員表示，“哪怕是中國(guó)也不一定能這么快做到?！?/strong>

在電力需求急劇上升、可靠發(fā)電來源卻停滯不前的背景下，德克薩斯州公共政策基金會(huì)（TPPF）預(yù)測(cè)，今年德州電網(wǎng)面臨的冬季風(fēng)暴停電風(fēng)險(xiǎn)甚至可能高于2021年。

01

為什么是德州？

對(duì)于數(shù)據(jù)中心開發(fā)商而言，“如何獲取電力”是首先需要考慮的問題。

今年宣布建設(shè)的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心園區(qū)，紛紛選址在賓夕法尼亞州、懷俄明州，以及德克薩斯州西部和北部，這意味著開發(fā)商逐步尋求利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源建設(shè)自己的發(fā)電設(shè)施。

天然氣是目前最常用的資源，而德克薩斯州的二疊紀(jì)地層則是最重要的氣源區(qū)。

Pacifico Energy公司GW Ranch項(xiàng)目（5GW容量）、Poolside公司Horizon項(xiàng)目（2GW容量）以及FO Permian公司在米德蘭縣的數(shù)據(jù)中心園區(qū)（5GW容量）均選址于此。

由于美國(guó)天然氣網(wǎng)絡(luò)已接近承載極限，在遠(yuǎn)離氣源的地區(qū)新建天然氣發(fā)電設(shè)施需額外投入成本和時(shí)間，因此資源豐富的德州就成了理想選擇。

此外，根據(jù)美國(guó)能源信息署的數(shù)據(jù)，德克薩斯州近年來的電價(jià)漲幅也低于全國(guó)平均漲幅。

以能源自給為目標(biāo)的新型數(shù)據(jù)中心園區(qū)正積極投身于自建發(fā)電設(shè)施的建設(shè)中。

而超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商則更傾向于使用電網(wǎng)供電，認(rèn)為這樣運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)更低、合同期限更靈活，且不會(huì)產(chǎn)生范圍1碳排放。

伍德麥肯茲的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，盡管規(guī)劃中自建發(fā)電項(xiàng)目的數(shù)據(jù)中心數(shù)量?jī)H占總數(shù)的10%，但其規(guī)劃裝機(jī)容量占比卻高達(dá)34%。

圖說：自建發(fā)電設(shè)施的數(shù)據(jù)中心數(shù)量

來源：Wood Mackenzie

其中絕大多數(shù)此類設(shè)施位于德克薩斯州，并采用燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。

伍德麥肯茲分析，這一趨勢(shì)可能會(huì)對(duì)德州能源的可負(fù)擔(dān)性和供應(yīng)可靠性產(chǎn)生重大影響。

無論是并網(wǎng)還是離網(wǎng)運(yùn)行的天然氣發(fā)電項(xiàng)目，都會(huì)增加天然氣的整體消耗量，進(jìn)而與液化天然氣出口形成競(jìng)爭(zhēng)，推高天然氣價(jià)格。這將導(dǎo)致全美范圍內(nèi)的天然氣和電力費(fèi)用上漲。

此外，由于制造業(yè)產(chǎn)能限制，離網(wǎng)燃?xì)廨啓C(jī)項(xiàng)目越多，電網(wǎng)企業(yè)獲取燃?xì)廨啓C(jī)的難度就越大，可能給電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)（包括電氣化進(jìn)程）的可靠性帶來挑戰(zhàn)。

02

“不可靠”的電網(wǎng)

更重要的是，數(shù)據(jù)中心并入電網(wǎng)的需求激增，直接推動(dòng)了德州冬季大停電的風(fēng)險(xiǎn)上升。

德克薩斯州公共政策基金會(huì)（TPPF）的一份報(bào)告指出，德州數(shù)據(jù)中心的蓬勃發(fā)展加劇了電力需求的快速增長(zhǎng)，而天然氣、核能等可調(diào)度發(fā)電資源的規(guī)模卻基本停滯不前。

圖說：2021年與2026年冬季按燃料來源的裝機(jī)容量及預(yù)計(jì)可靠產(chǎn)出容量對(duì)比

來源：TPPF

目前，ERCOT地區(qū)的天然氣、煤炭和核能總裝機(jī)容量與五年前冬季風(fēng)暴“烏里”來襲前大致相當(dāng)。

系統(tǒng)可用“可靠”容量11%的增長(zhǎng)，主要得益于超過11吉瓦的風(fēng)電和15吉瓦的儲(chǔ)能新增裝機(jī)。

過去五年增加的31吉瓦太陽(yáng)能，由于對(duì)滿足冬季高峰需求貢獻(xiàn)有限，并未被計(jì)入可靠容量之列。

盡管裝機(jī)容量有所增加，但其增速已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上需求的增長(zhǎng)。

ERCOT發(fā)布的2026年1月資源充足性月度展望（MORA）顯示，冬季用電高峰需求較2021年增長(zhǎng)了20%，導(dǎo)致德州冬季備用容量從17.5%大幅降至10%，減少近一半。

圖說：2021年冬季與2026年冬季電網(wǎng)峰值需求與備用容量對(duì)比

來源：TPPF

備用容量指電力系統(tǒng)在峰值負(fù)荷時(shí)可用的額外發(fā)電能力，通常以占總裝機(jī)容量的百分比表示，是衡量電網(wǎng)在高峰時(shí)段可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)。

全美電力公司普遍以保持15%的備用容量為目標(biāo)，以應(yīng)對(duì)極端天氣導(dǎo)致的電廠故障等突發(fā)停電情況。

在2021年的大停電事故中，ERCOT電網(wǎng)超過30%的容量一度中斷。即便在正常情況下，電網(wǎng)系統(tǒng)也有可能出現(xiàn)10%的停運(yùn)率，因此維持15%的備用容量至關(guān)重要。

然而，德州當(dāng)前的形勢(shì)并不樂觀。北美電力可靠性委員會(huì)（NERC）分析指出，若德州再次遭遇類似“烏里”風(fēng)暴的極端需求情景，電力需求預(yù)計(jì)將達(dá)到85.3吉瓦。

而該州總可用電力資源僅為70.4吉瓦，將出現(xiàn)14.9吉瓦的短缺。日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)中心用電正進(jìn)一步加劇這一問題。

NERC強(qiáng)調(diào)，德州新建數(shù)據(jù)中心及其他大型工業(yè)用戶全天候運(yùn)行的模式，不僅推高了持續(xù)的電力供應(yīng)短缺風(fēng)險(xiǎn)，也延長(zhǎng)了系統(tǒng)高峰需求的持續(xù)時(shí)間。

與此同時(shí)，風(fēng)電、太陽(yáng)能等間歇性電源依賴特定天氣條件，在冬季用電高峰期往往難以穩(wěn)定出力。

電池儲(chǔ)能雖可緩解間歇性供電問題，但其成本高于可調(diào)度的天然氣發(fā)電，且儲(chǔ)能容量釋放較快，難以持久支撐。

TPPF報(bào)告顯示，自2021年冬季風(fēng)暴后，德州新增的天然氣發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H為2.3吉瓦，遠(yuǎn)不足以匹配需求的迅猛增長(zhǎng)。

03

寒冬與泡沫

自2023年德克薩斯州立法規(guī)定未簽署電力連接協(xié)議的項(xiàng)目必須納入電力需求預(yù)測(cè)以來，該州數(shù)據(jù)中心的需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。

這一增長(zhǎng)除了引發(fā)對(duì)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施承載能力的擔(dān)憂外，也令人不禁產(chǎn)生疑問：這背后是否存在泡沫？

今年申請(qǐng)并網(wǎng)的大型項(xiàng)目數(shù)量幾乎翻了兩番。但其中超過一半的項(xiàng)目（約占潛在新增需求128吉瓦）尚未提交研究報(bào)告供德克薩斯州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）審核。

圖說：ERCOT地區(qū)實(shí)際及預(yù)期的電力負(fù)荷增長(zhǎng)情況

來源：ERCOT

“我們知道這些項(xiàng)目并非全都真實(shí)可行，問題在于，其中有多少是真的?！北O(jiān)管援助項(xiàng)目高級(jí)顧問邁克爾·霍根說道。

霍根表示，德克薩斯州的龐大數(shù)字反映了美國(guó)更廣泛的數(shù)據(jù)中心泡沫。

目前，德州已采取行動(dòng)，試圖區(qū)分真正嚴(yán)肅的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目與純粹投機(jī)性的項(xiàng)目。

根據(jù)州法，開發(fā)商需支付10萬美元用于項(xiàng)目初步研究，并證明已通過購(gòu)買或租賃方式取得項(xiàng)目用地。此外，他們還必須披露是否在德州其他地區(qū)規(guī)劃過類似項(xiàng)目。

德州公共事業(yè)委員會(huì)進(jìn)一步提議，要求數(shù)據(jù)中心為每兆瓦峰值功率支付5萬美元的保證金。這意味著，對(duì)一個(gè)千兆瓦級(jí)的數(shù)據(jù)中心而言，僅保證金就需投入至少5000萬美元。

羅茲表示：“那些與客戶簽訂了長(zhǎng)期合同的實(shí)力雄厚的開發(fā)商，他們?cè)敢馔度胭Y金。” 而那些投機(jī)性較強(qiáng)的開發(fā)商可能會(huì)放棄申請(qǐng)電力接入，這將有助于當(dāng)局做出更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

羅茲表示，最大的風(fēng)險(xiǎn)在于，如果為投機(jī)性數(shù)據(jù)中心提前建設(shè)了發(fā)電廠、輸電線路和變壓器等基礎(chǔ)設(shè)施，而這些項(xiàng)目最終未能落地或用電量遠(yuǎn)低于預(yù)期，投資者將承擔(dān)巨大損失。

他還強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前過度建設(shè)正發(fā)生在數(shù)據(jù)中心與其他行業(yè)激烈爭(zhēng)奪稀缺設(shè)備之際，導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施成本急劇上升。例如，過去五年間，天然氣發(fā)電廠的建造成本已經(jīng)翻了一倍以上。

而當(dāng)泡沫一旦破碎，漫長(zhǎng)的寒冬或許還將更加寒冷。

Reference：

[1]https://www.woodmac.com/reports/power-markets-us-data-center-pipeline-q3-2025-150419354

[2]https://www.cnbc.com/2025/12/12/ai-data-center-flood-texas-on-massive-scale.html

[3]https://texasscorecard.com/state/ercot-faces-higher-winter-storm-power-outage-risk-than-in-2021/

[4]https://www.texaspolicy.com/wp-content/uploads/2025/12/2025-12-Texas-Grid-Still-Vulnerable-Brett.pdf

[5]https://www.fox7austin.com/news/texas-power-grid-winter-readiness

[6]https://www.forbes.com/sites/kensilverstein/2025/12/15/as-ai-booms-data-centers-may-create-electricity-scarcity-among-users/

[7]https://www.texaspolicyresearch.com/texas-data-center-dilemma-growth-grid-strain-and-water-costs/

[8]https://www.chron.com/news/article/texas-power-grid-ercot-21233435.php

[9]https://www.politico.com/newsletters/power-switch/2025/12/10/can-the-grid-handle-data-centers-look-to-texas-00684298

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