環(huán)球零碳

碳中和領(lǐng)域的《新青年》

首圖來源：Hoodline

撰文|Shushu

編輯 | 小雨

→這是《環(huán)球零碳》的1813篇原創(chuàng)

隨著大模型和生成式AI的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的耗電問題正成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，而算力背后真正的“硬通貨”是穩(wěn)定而持續(xù)的能源供應(yīng)。

當(dāng)大型數(shù)據(jù)中心陸續(xù)建成，在其接入電網(wǎng)之前都需要自行建設(shè)臨時燃?xì)獍l(fā)電設(shè)施。由于對天然氣高度依賴，使這類基礎(chǔ)設(shè)施成為AI基礎(chǔ)設(shè)施的“支柱”，并經(jīng)常與可再生能源結(jié)合使用，為人工智能提供動力。

這時候，地下鹽穴天然氣儲存庫極為重要，它往往能夠滿足超大規(guī)模企業(yè)建設(shè)人工智能數(shù)據(jù)中心所需的天然氣量。

然而，《FORTUNE》稱，地下鹽穴天然氣儲存庫，可能會成為制約美國AI擴(kuò)張的瓶頸。其主要原因是，目前美國國內(nèi)規(guī)劃的天然氣儲存量僅僅約為未來需求的一半。

鹽穴儲氣本身并不發(fā)電，也不直接向數(shù)據(jù)中心供能。AI 數(shù)據(jù)中心真正消耗的是電力，而這些電力主要來自公共電網(wǎng)以及部分配套建設(shè)的天然氣發(fā)電站。鹽穴的角色不是“能源來源”，而是“能源儲備”，它的功能在于為天然氣發(fā)電提供一個可以快速調(diào)用的燃料緩沖池。

以位于休士頓西南方的FRESH（自由港能源儲存中心）為例，該項目預(yù)計于2026 年下半年動工，目標(biāo)是在2 座鹽穴中新增26 億立方英尺（約合 0.74 億立方米）儲存容量，以強(qiáng)化區(qū)域電力供應(yīng)的可靠度。

如果地下儲氣設(shè)施的匱乏，用戶只能依賴天然氣管道供氣。而管道可能因天氣、山體滑坡和腐蝕等原因發(fā)生故障，即使其他地方有天然氣供應(yīng)，也會導(dǎo)致部分設(shè)施斷電。

“我們的管道已經(jīng)滿了。天然氣需求量巨大，我們現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和資產(chǎn)也已飽和，從天然氣儲存和需求的角度來看，這種增長絕對是前所未有的。”北美最大的管道和儲能公司Enbridge天然氣輸送副總裁凱特琳·泰辛表示。

如果要維持電網(wǎng)的整體穩(wěn)定運(yùn)行，就需要更多的天然氣儲存來確保供電的可靠性。

AI 數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，對供電穩(wěn)定性的要求要高得多。大模型訓(xùn)練往往需要長時間滿負(fù)荷運(yùn)行，一旦中途斷電，不僅會造成巨大的計算資源浪費(fèi)，甚至可能帶來設(shè)備損壞和系統(tǒng)風(fēng)險。對于這些動輒數(shù)十兆瓦、甚至上百兆瓦功率級別的數(shù)據(jù)中心來說，電力的連續(xù)性本身就是生命線。

這時候，鹽穴就像是整個能源系統(tǒng)中的“保險箱”或“緩沖器”，平時并不起眼，但在高峰或危機(jī)時刻卻至關(guān)重要。

然而，目前有很多鹽穴項目將因資金不足而無法開工，而另一些項目可能還要五年才能完工。

據(jù)了解，美國該行業(yè)在頁巖氣繁榮初期（大約到2010年）積累了足夠的儲氣設(shè)施，但從那時起直到現(xiàn)在，儲氣設(shè)施建設(shè)完全停滯不前。

最主要的原因是，與美國原油戰(zhàn)略石油儲備不同，天然氣儲存沒有美國聯(lián)邦政府的保障措施。

這意味著該行業(yè)必須自行建設(shè)商業(yè)存儲設(shè)施，而收入預(yù)期還要幾年才能實現(xiàn)——這也是為什么美國鹽穴項目進(jìn)展緩慢。

最近美國Gulf Coast Midstream Partners的負(fù)責(zé)人稱，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的每個人似乎都非常著急，他們還沒有考慮到天然氣方面可能發(fā)生的這一切。

實際上，由于建設(shè)周期長、投資大，擴(kuò)張速度明顯慢于數(shù)據(jù)中心建設(shè)速度，研究人員認(rèn)為，這種節(jié)奏上的不匹配，使得能源系統(tǒng)的配套能力越來越難以跟上AI擴(kuò)張的步伐。

這種錯配帶來的風(fēng)險，一方面體現(xiàn)為能源系統(tǒng)的脆弱性上升，缺少天然氣存儲設(shè)施就不能為任何燃?xì)饣螂娏χ袛嗵峁┍匾谋Ｕ?，最終影響到數(shù)據(jù)中心的連續(xù)運(yùn)行。

專家認(rèn)為，確保電網(wǎng)穩(wěn)定始終是優(yōu)先考量，例如避免停電等極端情境，凸顯儲存設(shè)施在平衡需求快速成長時的重要性。

盡管部分創(chuàng)新技術(shù)正嘗試提供替代方案，例如中國研究團(tuán)隊針對連通鹽穴進(jìn)行的壓縮空氣儲能（CAES）研究，但這類方案目前仍難以全面滿足AI對天然氣即時供應(yīng)與高可靠性的需求。

因此，有學(xué)者認(rèn)為，在此背景下，地下天然氣儲存能力不足的問題最終會逐漸浮上臺面。

不過，需要指出的是，即便天然氣儲存的重要性不斷上升，這并不意味著鹽穴儲氣會成為AI能源體系中的“主力”。

從整體結(jié)構(gòu)來看，AI 數(shù)據(jù)中心消耗的電力仍主要來自公共電網(wǎng)以及多元化電源組合，除天然氣發(fā)電以外，還有核電、煤電以及快速增長的風(fēng)電和光伏發(fā)電。

與此同時，各國也在加速探索更加多元的能源解決路徑。核電、地?zé)岬确€(wěn)定基載能源正在重新獲得關(guān)注，大規(guī)模電池儲能與可再生能源的組合不斷擴(kuò)大，智能電網(wǎng)和需求側(cè)管理技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)步，共同為算力時代構(gòu)建一個更加穩(wěn)健、靈活的能源底座，減少對單一能源和單一基礎(chǔ)設(shè)施的依賴。

參考資料

[1]https://fortune.com/2025/12/23/underground-salt-caverns-gas-power-ai-data-centers/

[2]https://technews.tw/2025/12/23/ai-data-centers-face-energy-bottlenecks/

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