从算力到电力谷歌微软Meta布局清洁能源中国企业背靠国家电网优势
电价上涨、电网排队、地方政府限电、数据中心审批放缓,在生成式 AI 重塑人类生产力之前,种种现实约束正在逼迫科技公司解决一个更原始的问题:谁来为这场智能革命持续供电?
在美国中西部腹地,爱荷华州连绵起伏的玉米田上,巨大的白色风车不知疲倦地转动着,地面下新铺设的输电线路通向数公里外一座同样昼夜不休的建筑内,这里不生产钢铁、不加工食物,也不制造汽车,却持续吞噬着巨量电力——因为在服务器机柜之间,大量高性能 GPU 正在并行运转。
过去十年,科技公司谈论的关键词是「云、大模型、算力规模」。很少有人真正关心这些词背后最基础的问题:电,从哪里来。但近两年来,这样的一个问题愈发难以回避。
当 OpenAI、Google DeepMind、Anthropic 在同一张算力曲线上相互追逐,当 NVIDIA 的 GPU 被视为 AI 时代的「新石油」,科技巨头们忽的发现,真正稀缺的东西并不躺在晶圆厂里,也不写在模型参数中——而是流淌在高压电缆里的稳定电力。电价上涨、电网排队、地方政府限电、数据中心审批放缓,在生成式 AI 重塑人类生产力之前,种种现实约束正在逼迫科技公司解决一个更原始的问题:谁来为这场智能革命持续供电?
于是,我们正真看到一家以搜索引擎起家的公司投资风电场,一家软件公司开始认真讨论核能,一家云服务巨头签下几十年的可再次生产的能源购电协议。清洁能源不再只是ESG报告里的点缀,而正在悄然变成 AI 竞争中最底层、最硬核的基础设施。
国际能源署(IEA)于 2025 年 4 月发布的报告数据显示,到 2030 年,全球数据中心的电力需求预测将增长一倍以上,AI将成为推动这一用电激增的最主要动力。具体而言,到 2030 年,全球数据中心的电力需求将达到约 945 太瓦时,略高于当前日本的总用电量,占 2030 年全球总电力消耗的不到 3%。该报告还点明,为满足数据中心快速地增长的电力需求,全球各地将利用多种能源,而可再次生产的能源和天然气凭借经济性和供应便利度,将占据主要地位。
同年 11 月,IEA 还发布了「World Energy Outlook 2025」,多个方面数据显示预计到 2025 年,数据中心投资将达到 5,800 亿美元。那些称「数据是新石油」的人将会发现,这一数字已超过全球石油供应的 5,400 亿美元支出。到 2035 年,数据中心耗电量将增长 2 倍,虽然仅占全球电力需求量开始上涨的 10% 以下,但呈现高度地域集中化。未来十年新增数据中心容量的 85% 以上预计将分布在美国、中国和欧盟地区——其中许多项目选址会邻近现有数据中心集群,这无疑将给本已拥挤的电网带来额外压力。
如果说算力决定了 AI 能干什么,那么电力则在很大程度上决定了能干多久。过去,芯片性能的提升主要遵循摩尔定律,AI 能力的跃迁依靠缩放定律(Scaling Law),即模型参数规模、训练数据量与计算量呈指数级关系,从而带来性能的线性提升。在这一过程中,尽管芯片能效也在进步,但速度却难以企及算力需求的指数级膨胀。
根据 2024 年的数据,《纽约客》援引国外研究机构报告称,ChatGPT 每天要响应大约 2 亿个请求,在此过程中消耗超过 50 万度电力,也就是说,ChatGPT 每天用电量相当于 1.7 万个美国家庭的用电量。如今,模型性能持续攀升,训练所需的能耗在增长,同时 AI 应用的普及率逐步扩大,全世界内的持续推理引发的电力消耗也在提高
过去的云计算服务中,数据中心虽然耗电,但负载是高度可调度的。企业业务有高峰、有低谷,服务器利用率并非恒定,电力更像是一项可优化的经营成本。然而,生成式 AI 推理服务要求 7x24 小时不间断运行,对电力稳定性和可靠性要求极高。换言之,AI 不是「峰值用电」,而是稳定、持续、不可中断的电力消耗者。这一点已在多家电力公司的财报与投资者会议中被反复提及。Dominion Energy、Duke Energy、NextEra Energy 等美国大型公用事业公司均公开表示,AI 数据中心正在成为负荷预测和资本支出的核心变量。
更重要的是,作为 AI 大厂聚集地的美国,其电力系统在过去几十年内并不是为这一类需求设计的。
一方面,美国电网高度碎片化,跨州协调复杂,电网升级周期漫长;另一方面,大量输电基础设施老化,而新能源并网审批流程冗长,形成了所谓的「电网排队」现象——发电项目已经建好,却迟迟无法接入系统。生成式 AI 的爆发,相当于在一个已经满负荷运行的系统上,突然叠加了一批极端用电客户。这直接引发了新数据中心排队等电、地方政府重新评估新建数据中心审批文件,科技公司惊觉「有钱也未必能立即用电」。
12 月初华尔街日报刊登了一篇题为「在内蒙古,见证中国角逐 AI 赛道的另一张王牌:全球最大电网」的报道,其中指出,虽然美国发明了最强大的人工智能模型,并控制着最先进计算机芯片的获取渠道,但在全球AI竞赛中,中国手中握有一张王牌。
该报道指出,2010 年至 2024 年间,中国的发电量增幅超过了世界别的地方的总和。去年,中国的发电量是美国的 2 倍。在实际成本方面,目前中国部分数据中心的电费支出甚至不足美国同行的一半。其还引用了中国国家数据局局长刘烈宏的发言,「在中国,电力就是我们的竞争优势。」
诚然,在电网建设方面,中国采取的是国家主导的前瞻性基础设施先行模式。其核心是通过国家级工程,提前数年甚至十数年布局能源生产与输送的「高速公路」,构建可进行全国统一调度的电网体系,在稳定的供电能力之外,还拥有备用裕度。中国已建成超过 5 万公里的特高压线% 以上的特高压输电量。这些「电力动脉」能够以极低损耗将西部能源基地(如内蒙古、新疆)的清洁电力输送至东部算力枢纽,实现了「西电东送」的战略构想。与之配套的「东数西算」工程,则主动将数据中心集群引导至能源富集、气候适宜的中西部地区,从地理上优化了能源与算力的配置。
有意思的是,华尔街日报的报道引起了特朗普的关注,该文章发布后,其 Truth Social 上连发数条推文,称华尔街日报的报道「一如既往的错误」,并提到,美国每个正在建设的大型 AI 工厂,都会配备自己的私人发电厂,这些发电厂还会把多余的电力输送回国家电网。
特朗普在Truth Social 针对华尔街日报的报道进行回应,称美国电网正在加强并扩张,用途远不止 AI,规模之大前所未有
事实也确实如此,本应着眼于数据中心建设的科技大厂,纷纷开始操心起电力供应的难题。而这不也恰恰说明了,美国电网建设在当下的 AI 竞速赛上并未给领跑行业的龙头们提供足够的支持吗?
当电力成为现实瓶颈,科技公司的战略转向几乎是同步发生的。就在几年前,采购可再次生产的能源还主要是一则光鲜的 ESG 新闻,用于塑造负责任的企业形象。如今,这场游戏的性质已经彻底改变。清洁能源布局已从「品牌建设」的附属品,跃升为关乎核心业务连续性与竞争力的「战略刚需」。在这一过程中,企业往往并非单纯出于成本考虑而转向绿电,而是在寻找一种可控的长期电力解决方案。
对此,清洁能源,尤其是风电、光伏,提供了三项关键价值——可扩展性、价格确定性与叙事合法性。
首先,比传统能源,新建可再次生产的能源项目的扩展速度更快,更易和数据中心同步规划。其次,通过长期购电协议(PPA),科技企业能锁定十年甚至二十年的电价,对冲未来能源市场波动。同时,在公共舆论、地方政府与监管层面,清洁能源为大规模用电提供了合理性基础。
其中,Google 母公司 Alphabet 在 2025 年底宣布以约 47.5 亿美元收购美国储能和清洁能源开发商 Intersect Power,此举标志着企业立即进入能源资产建设与运营领域,而不仅仅依赖传统购电协议(PPA)。这一笔交易预计在 2026 年上半年完成,Intersect 将作为独立子公司继续运营,但其电力开发能力将优先服务于 Alphabet 在全世界内部署的数据中心与算力基础设施。
此外,Google 还与 NextEra Energy 扩大合作,通过新的清洁能源合同推动数据中心与可再生电力项目联动,并与 Brookfield Asset Management 签约,采购高达 3GW 的水力发电电力,这也成为其历史上最大规模清洁能源采购协议之一。
Microsoft 的行动更具未来主义色彩,不仅在全球签下了海量太阳能和风电 PPA,更将目光投向了核能——这个被认为是提供稳定、零碳基载能源的终极解决方案之一。其与能源公司 Constellation Energy 达成协议,推动宾夕法尼亚州的三里岛核电站重启计划,以稳定长期电力供应。
另外需要我们来关注的是一家名为 Helion Energy 核聚变企业,其成立于 2013 年,致力于开发商业化的核聚变发电技术,提供零碳、低成本、可持续的清洁能源。
而 Helion Energy 并非 Sam Altman 本人在清洁能源领域的唯一落点,他长期投资并曾任 Oklo 的董事长,该公司专注于开发小型模块化核裂变反应堆(SMR),从而提供低碳、可靠、核能供电。
相较于激进的能源采购布局,Meta 在数据中心能效优化和「节流」方面也投入了大量资源。其设施普遍采用外部空气自由冷却和蒸发冷却等高效冷却技术,结合先进的冷却系统模块设计和运营优化,使得多个数据中心的能效(PUE)达到了约 1.07–1.08 的业内领先水平,接近理想值 1.0。
如今,算力竞赛的战线已经延伸至能源领域,在未来的 AI 竞争中,不只是模型参数和推理效率的竞赛,稳定、可扩展、可持续的能量供给也将成为决胜点。玉米田里的风车仍在转动,数据中心的 GPU 仍在高速工作着。算力可以指数级增长,但电力必须落在土地与设备之间。那些提前意识到这一点并为之下注的公司,也在积极争夺能源话语权。


