美国最大电网运营商PJM Interconnection提出一项可靠性提案,计划从2027年6月起,在电网紧急状态下对部分新建大型用电设施(包括AI数据中心)实施限电,以应对电力需求激增超过发电容量的风险。
该提案主要针对未能自主保障或通过合同方式锁定足够电力供应的设施。PJM计划建立一份大型负荷登记册,按站点详情、服务区域及是否自备电源等维度进行分类管理,以便在电力短缺时期实施更有效的负荷调度。
PJM在声明中表示:"在电力容量短缺期间,凡在2027年6月1日前未自备发电能力、且未通过其他方式保障供电的新建大型负荷设施,将在启动预紧急负荷管理措施之前优先承受限电。这将在区域层面建立一套限电框架。在PJM的紧急程序体系中,负荷管理资源将在极端电网状况下获得报酬,以换取降低用电量,从而缓解系统压力。"
PJM将"大型负荷"定义为:在一英里范围内,通过一个或多个交付点/互联点接入电网的单一站点,其累计峰值负荷量不低于50兆瓦的终端用户。
PJM预测,到2038年,新增大型负荷将累计增长约70吉瓦,而自2022年以来,已有约15吉瓦的发电资源退役。
EIIRTrend & Pareekh Consulting首席执行官Pareekh Jain表示:"PJM的提案标志着一项重大政策转变——在电网紧急状态下,部分新建大型数据中心获取电力将受到前置条件限制。这一举措折射出AI驱动的电力需求增速与新增发电及输电能力之间日益扩大的缺口,也表明电网可靠性正在成为与算力同等重要的关键因素。"
PJM负责协调包括特拉华州、伊利诺伊州、印第安纳州、肯塔基州、马里兰州等13个州及哥伦比亚特区在内的批发电力市场,但并非所有数据中心都会受到此次提案的影响。
该提案预计将主要影响尚未签订专属或合同电源协议的新建设施。
Jain指出:"风险最高的是那些正在建设中、尚未签署自备电源合同的新数据中心,尤其是资金实力有限的中小型或新兴企业。亚马逊、谷歌、微软等科技巨头更容易自建备用电源,因此受影响相对较小。风险最集中的地区是数据中心密度已经很高的地方,例如弗吉尼亚州北部,以及俄亥俄州、宾夕法尼亚州和马里兰州的快速扩张地区,这些地方的本地电网已经处于高负荷状态。"
目前,每座现代数据中心都配备了应急备用电源和柴油发电机,但要在2027年6月前建成现场自备电源,难度极大。
Jain解释称,建设一座发电厂需要漫长的周期:设备采购因订单积压往往需要3至5年,政府审批耗时较长,附近居民有时也会反对新建电厂或数据中心。即便是将新电厂接入电网,本身也可能耗费数年时间。
在不到一年的时间内,现实可行的短期措施十分有限。Jain补充说,唯一可行的近期方案是一些小幅改善措施,例如增设电池储能或签订应急限电协议,而非新建整座发电厂。
除总体供电量外,数据中心还面临多重挑战,包括电网接入队列过长、输电瓶颈、电力成本上涨、变压器供应短缺、散热需求以及更严格的可持续发展监管要求。Jain指出,虽然大多数美国数据中心配有应急发电机,但能够长时间脱离电网独立运行的设施占比仍相对较低。
但这一局面有望在未来几年内发生改变。根据Bloom Energy的数据,以现场自备发电作为主要电源的美国数据中心比例,预计将从2024年的13%升至2030年的38%;完全依靠现场自备电源运行的设施占比,也将从目前的1%大幅提升至27%。
此次提案还揭示了一项超越数据中心本身的基础设施风险。一旦电力供应受限成为常态,在云端或托管设施中运行工作负载的企业,可能面临从运营成本上升到紧急状态下可用容量缩减等一系列间接影响。
Jain表示:"如果一家公司是租用数据中心的算力而非自建,一旦发生电力紧急事件,其服务可能被中断;而如果多个数据中心集中在同一地区,可能会同时遭受冲击。"
因此,Jain建议企业主动向服务提供商了解其所在数据中心是否具备备用电源保障;首席信息官应着手将重要业务分散部署至不同地区的多个数据中心,并梳理清楚哪些计算任务需要不间断供电,哪些在必要时可以暂停。
与此同时,美国各地数据中心开发商在获取稳定电力方面已普遍面临压力。能源情报机构Currence近期估计,预计2026年投入运营的大型数据中心容量中,有30%至50%可能会出现延期,电力供应不足是主要原因之一。Currence发现,目前仅约5吉瓦的容量处于在建状态,在正常建设周期为12至18个月的情况下,仍有约11吉瓦停留在公告阶段,尚无实质性建设进展。
鉴于当前的电力短缺形势,PJM的提案不太可能成为个例。其他同样面临AI驱动电力需求快速增长的电网运营商,可能也会跟进出台类似政策,要求大型数据中心自行保障电力供应或接受限电安排。Jain表示,这将使电力供应保障能力成为未来数据中心选址和投资决策的核心考量因素。
Q&A
Q1:PJM的大型负荷登记册是什么?有什么作用?
A:PJM计划建立的大型负荷登记册,是一份按站点详情、服务区域及是否自备电源进行分类的设施清单。其主要作用是在电力短缺时期,帮助电网运营商识别哪些大型用电设施没有自备电源保障,从而在紧急状态下优先对其实施限电,以维护整体电网的可靠运行。
Q2:哪些数据中心受PJM限电提案影响最大?
A:受影响最大的主要是两类设施:一是2027年6月前尚未签订自备电源合同的新建数据中心,尤其是资金实力较弱的中小型或新兴企业;二是位于电网已高度承压地区的设施,如弗吉尼亚州北部、俄亥俄州、宾夕法尼亚州和马里兰州等数据中心密集区域。亚马逊、谷歌、微软等大型科技公司因具备自建备用电源的能力,相对受影响较小。
Q3:数据中心在2027年6月前有哪些现实可行的应对措施?
A:由于建设一座新发电厂通常需要3至5年,2027年6月前完成自建电厂的可能性极低。现实可行的短期应对措施主要包括:增设电池储能系统,以及与电网运营商签订应急限电协议,承诺在电网紧急状态下主动降低用电量,以此换取在正常情况下不受限电影响的保障。
