自备天然气发电的数据中心将推高美国居民能源账单

在路易斯安那州里奇兰教区的农田中，一座庞大的数据中心正在拔地而起。它将消耗2.2吉瓦电力，约为新奥尔良市夏季用电高峰日需求的两倍。

怀俄明州夏延附近，另一座规模更大的数据中心也已现雏形。其一期工程需1.8吉瓦电力，但最终设计容量将扩展至10吉瓦，相当于纽约市的峰值用电总量。

除了惊人的电力需求，这些庞然大物还有一个共同点：它们将由现场天然气发电厂供电，而非接入电网。看似矛盾的是，正是数据中心对电网的“独立”以及其对天然气的依赖，将推高美国家庭和小企业的能源成本。

从电网转向自备电厂

迄今为止，大多数数据中心依赖电网供电，但这一局面正迅速改变。面对政策制定者要求其自备电力的压力，以及并网审批长达数年的延迟，数据中心项目越来越多地计划自建发电设施，其中多数以天然气为燃料。

彭博新能源财经（Bloomberg New Energy Finance）最新分析显示，美国各地计划为数据中心建设100吉瓦的现场天然气发电能力，相当于现有全美天然气发电总装机容量的18%，规模惊人。

自备电厂为何推高账单

自建天然气电厂看似能通过减少电网新增需求来保护其他能源用户，但事实并非如此。天然气是一种市场化交易商品，数据中心大量消耗天然气，自然会与其他用户形成竞争，从而推高价格。

这不仅会加剧家庭取暖成本。由于天然气供应了美国43%的电力，且燃气发电机组在多数时段决定了电价，天然气价格上涨也会推高电力成本。

事实上，自备燃气电厂的数据中心对美国能源账单的冲击，可能比并网数据中心更为严重。因为政策制定者和监管机构可以要求公用事业公司对并网数据中心收取足够高的电价，以覆盖其全部成本，甚至帮助实现电网现代化并降低其他用户的费率。然而，自备电厂的数据中心与天然气供应商签订合同，而非与公用事业公司签约，其气价不受州公用事业监管机构管辖。数据中心可以批量购气并签订长期合同（如得克萨斯州、宾夕法尼亚州和新墨西哥州的案例），从而获得廉价天然气，即便这会不公平地推高其他用户的价格。

设备短缺与污染争议

由于最高效的联合循环燃气轮机订单已排至五至七年之后，科技公司转而依赖低效设备，这些设备需要更多天然气并产生更多污染。这在美国各地引发冲突，例如在密西西比州绍斯文市，xAI正因违反《清洁空气法》并无证运行低效、污染的燃气轮机而被起诉。

对科技公司而言，自备燃气电厂看似是加速数据中心供电的“捷径”，但不过是换了一种依赖：当科技公司脱离电网时，它们转而依赖天然气网络，其庞大的新增需求将遭遇供应瓶颈，尤其是在冬季风暴费恩等极端天气期间。与此同时，随着居民要求解决能源账单上涨和空气污染问题，其自备燃气策略可能面临政治压力。

清洁能源是出路

幸运的是，有一种方案既能保护数据中心运营商，也能保护公众：清洁能源。政策制定者应确保数据中心不仅自带电力，而且自带清洁电力。风能、太阳能配储能，以及增强型地热系统，可以快速部署，提供数据中心所需的稳定电力。这些能源无需燃料，因此不会增加现有用户的燃气或电力成本。而且它们价格合理——陆上风电和太阳能是美国最便宜的发电形式，即使计入储能成本，仍与天然气发电具有竞争力。

部分科技公司已认识到这一机遇。谷歌即将在明尼苏达州建设的数据中心将由1.6吉瓦风能和太阳能以及300兆瓦电池储能供电。亚马逊最近则出价高于当地公用事业公司，购买了1.2吉瓦太阳能及同等容量的电池储能，为其俄勒冈州的数据中心供电。

政策建议

尽管清洁能源已是经济可靠的解决方案，政策可助其成为数据中心的标准配置。州政策制定者可以利用选址和分区要求、空气质量法规或新立法，要求数据中心建设足够的无污染发电能力以满足其用电需求，从而保护社区和电力用户。

这必须辅以许可、选址和并网支持，使清洁能源能够快速满足新增需求。例如，各州可采用“按规则许可”制度，对符合标准化法规的可再生能源项目自动发放许可。各州还应预先划定可再生能源与输电线路无需繁琐许可或影响评估即可接入的区域，如得克萨斯州的竞争性可再生能源区、内华达州的太阳能区，以及亚利桑那州的可再生能源激励区。

同时，应制定统一标准，协调地方许可要求，防止地方实施旨在阻碍可再生能源的繁琐规定。典型范例包括密歇根州HB 5120和伊利诺伊州HB 4412，两者均于2023年颁布。

公众对数据中心建设的支持度处于历史低位。多数美国选民现在反对数据中心，担心其对家庭能源成本、环境和周边居民生活质量的影响，包括燃气轮机带来的持续噪音和烟尘。

“自带清洁能源”的强制要求有助于同时解决上述三大关切，确保支撑人工智能革命的数据中心不会以牺牲美国人的钱包、健康和福祉为代价。