买电、囤电、建电厂,美国AI巨头快被逼成电力公司了
一座已经停运6年的核电站,正在因为AI准备重新启动。
9月8日,美国能源部宣布,向NextEra Energy提供最高19亿美元贷款,用于重启爱荷华州的Duane Arnold核电站。这座核电站2020年停止运行,是爱荷华州唯一的核电站,装机容量615兆瓦。
按照计划,它将在2029年重新并网,前提是通过美国核监管机构的审批。而这次重启背后,还有一份已经签下的长期合同,谷歌承诺用25年时间,买下这座核电站重启后的大部分电力。
这已经不是美国第一座因为AI而准备“复活”的核电站了。微软早就签下20年长约,推动2019年停运的三里岛核电站1号机组重启。
而除了传统核电,Meta、亚马逊、谷歌也正在加速投资小型模块化反应堆核电项目。
更激进一点的马斯克,甚至已经不满足于买电。xAI正在建设自己的1.2吉瓦天然气发电设施,马斯克还准备让SpaceX自己生产燃气轮机的关键零部件。
从核电到地热,从天然气到小型核反应堆,AI巨头们正在把手伸向越来越靠近能源产业上游的位置。
AI这场看起来拼模型、拼芯片、拼算力的科技竞争,打到最后,竟然要开始拼电力了。
AI狂飙,美国电网扛不住了
一大批AI数据中心,正在同时冲入美国电网。
根据路透社报道,在美国中西部、中大西洋和南部部分电力市场,大型用电项目正在排队申请接电,申请的供电功率合计已经超过700吉瓦,其中绝大多数来自数据中心。这个数字已经超过美国目前所有数据中心实际用电负荷的10倍。
当然,申请这么多,不代表最后真会用这么多。这里面混进了大量还没有真正落地的项目,甚至有些数据中心只是先抢一个接电名额。现在,连“到底有多少数据中心真的要用电”都快算不清了。
德克萨斯州就是最典型的例子。截至今年,ERCOT收到的大型用电项目接电申请,所需供电功率合计已经达到数百吉瓦,其中大约九成与数据中心有关。而得州电网自己的峰值负荷,今年7月22日也才刚刚达到91.1吉瓦。
得州已经暂停了部分新的数据中心接电申请,要求把这些项目重新审一遍,看看究竟哪些是真的要建,哪些只是先占着电网资源。
“占着茅坑不用电”,这就是最近美国能源市场开始频繁出现的一个词: “幽灵需求” 。不过,即使申请数字有水分,美国实际用电需求也确实在增长。
国际能源署预计,2025年至2030年,美国整体用电需求平均每年增长接近2%,超过过去十年平均增速的两倍。这其中有相当大一部分要归功于数据中心。
到2030年,美国数据中心的用电量预计将继续快速上升,甚至可能占到全美新增电力需求的近一半。
更麻烦的是,美国有大量发电项目在筹备,但从发电到电网,再到数据中心,中间每一环都在排队。 截至2025年底,美国还有大约8200个项目等待接入电网,涉及1312吉瓦的发电容量,以及约749吉瓦的储能容量。
这些项目并不是AI数据中心本身,而是风电、太阳能、天然气发电和储能等各种新的电源项目。换句话说:美国一边在疯狂增加用电需求,另一边,连新的电源都还没来得及接进电网。
更麻烦的是,老旧的美国电网也快扛不住了。
美国大量输电线路、变压器和开关设备已经运行了几十年。美国土木工程师学会援引的数据显示,70%的电力变压器已经运行25年以上,70%的输电线路也已经超过25年。
但现在,想给电网换变压器都换不过来。2024年,美国新变压器的采购周期已经达到80到210周,平均约120周。
所以现在摆在美国AI面前的,并不是简单的“发电量够不够”。就算找到了电,能不能把它送到数据中心,都是另一回事。
为了抢电,各显神通
当公共电网越来越难等,AI巨头们只能另寻他路。 最直接的办法,就是在数据中心附近把电先抢下来。
9月初,谷歌和地热能源公司Fervo签下了一份396兆瓦的购电协议,这是目前全球最大的增强型地热购电协议之一,预计从2028年开始,为谷歌在犹他州规划的数据中心提供电力。
396兆瓦,也就是39.6万千瓦。但有意思的是,犹他州这个数据中心目前连最终能不能建成,都还没有完全确定,谷歌却已经先把未来的电力供应锁定了。
而亚马逊则更进了一步,直接买下电站旁边的数据中心园区。
2024年,亚马逊斥资6.5亿美元,从美国能源公司Talen Energy手中买下了宾夕法尼亚州Susquehanna核电站旁边、规划容量960兆瓦的数据中心园区。2025年,双方进一步扩大合作,亚马逊计划获得的核电供应规模最终达到1920兆瓦,合同一直签到了2042年。不过,扩大后的合作将转向通过公共电网供电。
想增加电源,还有一个办法,就是把已经停掉的电站重新启动。
2024年,微软和Constellation Energy签下一份20年期购电协议,推动宾夕法尼亚州三里岛核电站的1号机组重启。这台机组装机容量835兆瓦,相当于70万户家庭的用电量。
它在2019年因为经济原因停运,公司目前计划在2027年重新发电,仍需完成相关审批,而微软将买下重启后机组的全部电力。
从地热到核电,从购买数据中心到重启停运核电站,AI巨头们签下的购电协议也越来越像一种长期能源锁定,动辄十几、二十几年的协议,几乎就是提前把一座大型电站的大部分发电能力,预订给了自己的数据中心。
而到了马斯克这里,玩法就更加激进了,他连买电都嫌不够快,准备自己发电。
xAI在大孟菲斯地区的Colossus数据中心,此前直接使用了大量天然气轮机供电。现在,xAI正在把位于密西西比州Southaven的临时供电设备,逐步替换成一座永久性的1.2吉瓦天然气发电设施,计划安装41台永久燃气轮机。此前,Southaven供电设施一度部署了多达69台临时燃气轮机。
但马斯克还不满足,连发电设备都准备自己造。
最近《华尔街日报》披露,SpaceX正在得州巴斯特罗筹建铸造设施,准备生产大型天然气轮机所需要的叶片和导流器。
马斯克希望把这部分关键供应链掌握在自己手里,以缩短燃气轮机的生产周期。
美国AI的尽头是基建?
但问题是,又是买电、又是发电、又是要造燃气轮机,AI巨头们为什么要这么折腾?
因为即便你真的找到了一个愿意给你供电的电站,想把这股电送到数据中心,往往依然要经过美国那套已经老化的电网。
而近年来,AI带来的恐怖的用电需求,不仅老旧的电网扛不住,改造电网所需的设备也供不应求。
伍德麦肯兹数据显示,2019年至2025年间,美国对发电机升压变压器的需求增长了274%,而对变电站电力变压器的需求增长了116%。部分大型变压器的交付周期已经达到三到五年;一些高压开关设备的等待时间也已经超过两年。
要命的是,特朗普在第一任期时就签署行政令,要求限制存在安全风险的“外国对手”电力设备交易;2025年,美国的参议员更是义正言辞地写信,要把中国从美国关键基础设施中“踢出去”。
但偏偏,美国电力设备供应还离不开中国。 2024年,美国从中国进口的变压器、变流器和电感器等电气产品合计约40亿美元。根据彭博社报道,到了2025年,美国依然是中国变压器的最大买家。
既然等不及电网的升级改造,那就干脆把电厂搬到数据中心旁边。再激进一点,就像xAI,直接在数据中心旁边自己建天然气电厂。
因为对于AI公司来说,这其实是在绕开一部分最慢的环节:减少对新增输电线路和公共电网扩容的依赖,不用把希望全部寄托在公共电网什么时候能把电送过来。
但自己发电,也不是说想建就能马上建,首先得买得到燃气轮机。
而现在,美国的燃气轮机同样正在变成稀缺品。 随着AI数据中心开始大量转向天然气发电,行业供应日趋紧张,部分燃气轮机的交付周期甚至被拉到了几年。与此同时,GE Vernova等主要厂商的产能已经被AI基础设施需求大量锁定。
而等不及的马斯克,直接让SpaceX造燃气轮机叶片。
天然气发电设备生产的瓶颈之一,就是叶片和导流器的铸造。它需要使用耐高温的镍基超级合金,部分还涉及单晶叶片制造。全球真正能够大规模生产这种零件的供应商非常有限,而且现在基本都已经被订单压满。
按照马斯克的说法,如果SpaceX成功,燃气轮机最多可以提前18个月上线。
从买电,到把数据中心建到电站旁边;从重启核电站,到自己建天然气电厂;最后甚至连燃气轮机的关键零件,都准备自己造。
AI这场科技竞赛,最后竟然一路拼到了电厂、输电线、燃气轮机,甚至是一块金属叶片。
有意思的是,特朗普想让制造业回到美国,但 AI缺电,却彻底暴露出了美国制造业,甚至是基建的老底。
本文来自微信公众号“蓝字计划”,作者:Chester,36氪经授权发布。