在人工智能热潮推动下,全球科技巨头对数据中心电力的需求正以前所未有的速度攀升。然而,当美国最大的电网面临极限压力时,一种全新的解决方案正在浮现:科技公司不再仅仅被动地争夺电力资源,而是开始主动“购买”他人的用电灵活性。近期,谷歌(Google)签署了一项具有里程碑意义的协议,资助建设一个位于美国最大电网PJM(PJM Interconnection)服务范围内的虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP),旨在通过协调家庭和企业的用电设备,为当地的数据中心释放宝贵的电网容量。
这项合作的具体执行方是领先的分布式能源资源平台Voltus。根据协议,Voltus将负责组建这个虚拟电厂,它将聚合电动汽车、智能恒温器等分散的用电设备,形成一个可调度的“虚拟发电机组”。参与项目的家庭或企业将获得经济补偿。当电网处于高负荷状态、电力供应紧张时,Voltus将通过远程控制,在用户几乎无感知的情况下,暂时降低这些设备的用电功率,或者利用其储存的电能反向供电。由此释放出的额外电力容量,将被直接用于支撑谷歌在该地区的AI数据中心运行。谷歌则承担了项目的全部建设费用。按照计划,这个虚拟电厂预计将在2027年正式投入运营,每年能够聚合高达100兆瓦(megawatts)的分布式能源。
这并非谷歌首次探索用电灵活性。事实上,该公司此前已与美国多家公用事业公司达成协议,主动限制或转移自身数据中心的用电负荷,以换取更充裕的并网时间。然而,正如谷歌在今年早些时候的一篇博文中坦承的那样,数据中心自身的灵活调节能力存在物理极限。并非每一座设施都能在不影响核心运算任务的情况下大幅降低功率,尤其是在AI推理服务对实时响应要求极高的当下。因此,资助外部用户构建虚拟电厂,成为一条突破自身瓶颈的新路径。
这一案例也为科技行业解决能源困局提供了极具参考价值的范本。去年,杜克大学(Duke University)一项广受关注的研究指出,如果美国的数据中心愿意每年在电网最紧张的时刻(总计约40小时)削减用电需求,那么总计约100吉瓦(gigawatts)的新增数据中心容量可以直接并网,而无需新建任何发电厂或大规模输电设施。其背后的逻辑在于,电网的设计基准并非平均用电量,而是为应对极端峰值负荷——例如夏季最炎热、空调全开的傍晚。只要数据中心愿意在这些“尖峰时刻”让出部分电力,电网便有足够的能力在其余时间为其提供稳定服务。
然而,如何说服数据中心运营商自愿参与这种“让电”行为,始终是一个核心难题。对于AI企业而言,训练大模型或许可以稍作延迟或调度,但来自用户的实时查询和推理请求则具有刚性需求。一旦削减计算能力,直接意味着收入损失。因此,单纯的道德呼吁往往难以奏效。
目前来看,解决这一难题主要有两种路径。其一是监管驱动。美国已有提案提出,如果新建数据中心承诺在电网接近满载时响应降负荷要求,可以显著加快其并网审批流程。得克萨斯州更是立法要求大型用户在电力紧急状态下必须切换至备用电源或强制削减负荷。其二是市场化的激励模式,即由数据中心运营商出资,为电网中的其他用户“购买”灵活性。谷歌与Voltus的协议正是这一模式的典型代表。
但即便有资金激励,用户的参与意愿依然是个未知数。一项在加利福尼亚州进行的关于“智能充电”计划的研究显示,当电动车车主被问及是否愿意将充电控制权交由电网运营商调度时,在没有经济补偿的情况下,仅有1%的车主注册参与。即便提供每月40美元(约占其家庭电费的15%)的补贴,参与率也仅攀升至4.6%。该研究虽然发生在加州,与谷歌此次在PJM电网中的项目情况有所不同(后者尚未公布具体补偿金额),但其结论依然具有警示意义:资金虽重要,但并非万能。让普通家庭放弃对自家用电的控制权,背后涉及隐私、习惯以及对“便利性”损失的担忧。
事实上,公众对AI基础设施的排斥情绪正在蔓延。根据盖洛普(Gallup)近期的一项民调,约70%的美国人反对在自家附近建设AI数据中心。这种抵触心理,很可能会蔓延到为数据中心“让路”的虚拟电厂项目中。一些人可能会质疑:为何普通家庭需要通过改变用电习惯,来为大型科技公司的扩张买单?
谷歌全球先进能源业务负责人迈克尔·特雷尔(Michael Terrell)在一份声明中强调,扩大电网容量“不存在单一的解决方案”,公司正在探索包括负荷灵活性在内的所有可能途径。从理论上看,由科技巨头资助的虚拟电厂提供了一条立即可行的路径。它无需等待漫长的发电厂建设周期,也避开了选址和环保审批的雷区。然而,当这个概念从头脑风暴走向具体的社区落地时,能否克服用户的心理门槛,能否以合理的成本吸引足够多的参与者形成规模效应,仍将是决定这条路径能否走通的关键。这一场关于“绿电”与“算力”的博弈,才刚刚进入深水区。