想让数据中心快速上线？给它一点弹性。

# 想要快速上线数据中心？给它一些弹性。 来源：https://www.technologyreview.com/2026/06/16/1138591/data-center-online-quickly-electric-grid-flex 在一场英格兰男足与宿敌德国队的足球比赛中，上半场紧张而毫无建树，数百万英国人集体叹了口气，并像他们在压力时刻常做的那样：泡茶。但这一波电水壶开启的浪潮，却导致了另一种压力：电力需求的急剧攀升。然而，运营当地输电网的国家电网已经准备好了。 就在那些水壶开始加热时，一个人工智能程序向伦敦的一个数据中心发送指令，放慢该设施中一些耗电芯片的运行速度。这种电力削减有助于确保有足够的供应来匹配需求，从而避免潜在的停电或电气设备损坏。对于通常只顾自己耗电、从不考虑其他任何需求的数据中心来说，这是一个根本性的转变。 这也是一次模拟。2025年12月，工程师们试图测试一种新型的、对其电力需求具有弹性的数据中心，因此他们重现了2020年欧洲杯一场比赛期间英国电网面临的能源需求。他们想看看，如果他们的软件（名为 Conductor）当时在线，它会如何应对。 Conductor 是 Emerald AI 的旗舰产品。这家总部位于华盛顿特区的公司，是试图探索数据中心能否在现有电网限制内运行的企业浪潮的一部分。 今年，Emerald 计划在弗吉尼亚州被称为“数据中心巷”的地区的一个新设施中部署 Conductor，这次将连接到实时电网。当整体需求激增时，Conductor 会降低数据中心的用电量，同时确保其服务器仍能执行最及时、最重要的任务。Emerald 在该项目上的合作伙伴——包括英伟达和大型数据中心运营商 Digital Realty——称其为世界上首批“电力弹性人工智能工厂”之一。 证明数据中心可以参与这种有取有予的互动，可能会缓解许多科技领袖认为的设施上线的主要瓶颈：获得批准、建设并连接新的发电厂所需的时间远长于建造数据中心。例如，根据能源研究和倡导组织 RMI 的数据，覆盖弗吉尼亚州、同时也是美国最大的电网运营商 PJM，需要八年时间才能让新发电项目上线（https://rmi.org/resources/pjms-speed-to-power-problem-and-how-to-fix-it/）。“我们需要解决能源方程问题，”英伟达可持续发展负责人 Josh Parker 说，“AI 工厂的弹性是连接对 AI 的巨大需求与我们电网当前限制之间的桥梁。” 然而，速度只是问题之一。一旦设施接入电网，邻居们往往会批评它们消耗过多电力，导致价格上涨。他们说数据中心产生的噪音比提供的长期就业机会更多，造成污染，并可能让人们失业。根据 Data Center Watch（https://www.datacenterwatch.org/q1-2026）的数据，2025年组织者搁置了价值超过1500亿美元的项目。而注意到公众情绪的政策制定者开始对开发施加限制。 超过十几个州正在考虑禁令，明尼阿波利斯和佐治亚州迪卡尔布县等地已实施地方暂停令。在联邦层面，美国参议院的一项两党法案《GRID法案》提议将新的数据中心完全与公共电网分离。一些运营商已经开始朝着这个方向努力，试图开发自己的发电设施。 与其匆忙建造新的发电厂，公司们可能发现解决这一危机的部分方法就在我们眼前——或者更准确地说，在我们脚下和头顶的输电线中。现有系统全年仅在少数几个高需求时段接近满负荷运行。一些电网专家认为，这意味着，如果数据中心能在这些时段限制其电力消耗，它们就不必等待大规模基础设施升级或建造自己的离网发电设施。 事实上，越来越多的研究表明，对于能够弹性调整的数据中心来说，可能会有充足的电力可用。杜克大学研究人员一份被广泛讨论的2025年报告（https://nicholasinstitute.duke.edu/publications/rethinking-load-growth）发现，对于那些愿意在一年中0.25%的时间（大约22小时）减少用电量的设施，美国电网可以提供额外的76吉瓦电力——约占其总容量的5%，大约足以容纳美国到2030年预计的数据中心增长。当普林斯顿大学的研究人员与两家电网现代化公司的研究人员一起考察PJM区域新数据中心选址时，他们由谷歌资助的报告（https://www.camus.energy/flexible-data-center-report）发现，一个能够进行弹性调整（全年不到1%的时间）的500兆瓦设施，其达到全面运营的速度可能比一个缺乏弹性的设施快三到五年。 弹性电力接入还可以帮助数据中心解决一些公关问题。例如，通过在电网紧张时期减少电力消耗，它们可以避免转移最需要电力地区的电力，从而增强稳定性。通过利用现有容量，它们可能减少建造新的化石燃料发电厂的需求，并将固定成本分摊给更多电力用户，从而压低价格。 人工智能带来的电力压力正在吸引资源和研究投入到提升整体电网弹性的策略中，这可能有助于渡过一段棘手时期：结合电动汽车、空调和其他行业，分析师预测，到2030年，美国电力需求将比2023年水平增加25%（https://www.icf.com/insights/energy/impact-rapid-demand-growth-us）。 理想情况下，弹性赋予电网运营商对电子流动的更多控制权，使他们能够领导一个和谐的合奏，而不是成为僵化电力需求的人质。这将帮助他们管理整个系统的需求峰值，并更有效地处理风能、太阳能等可再生能源的间歇性问题。“需求弹性对电网非常有用，”密歇根大学电网专家 Johanna Mathieu 说，“它有助于降低电力成本并提高电网可靠性。” 但是，尽管支持者看到了很多好处，这个概念也带来了复杂性。对于数据中心来说，在能源需求上妥协可能很难推销。弹性要求公用事业公司和电网运营商（它们通常在运营上比较保守）改变长期以来的做法。一些怀疑论者也认为，弹性分散了人们对更快速建设更多电网基础设施这一非常现实的需求的注意力，甚至可能对我们的电力供应构成风险。 尽管如此，一些技术专家、电网运营商和公用事业公司仍希望证明弹性是可行的——不仅是在白皮书或模拟中，而是在现实生活中。 --- 数据中心增长的代表案例通常倾向于*缺乏*弹性。像微软和甲骨文这样的超大规模企业已经提议建设巨大的新中心，其中许多将依赖离网的天然气发电厂。当 xAI 想要加快田纳西州孟菲斯郊外的 Colossus 站点建设时，他们用平板卡车拉来了燃气轮机。该设施现已投入运营，但因导致排放和其他污染物激增而面临监管机构和居民的反弹。无论如何，全球都没有足够的燃气轮机来满足数据中心运营商的需求。 任何需要大量电力的人面临的一大障碍是，我们的电网大多是僵化的。它们旨在提供足够的电力以满足最高时的总需求，即使这只在一年中相对较少的小时内发生。这种保守的做法是实现可靠性的简单途径，但这意味着电网有相当多的余量。“电网已经过度建设了很多。如果你是一家航空公司，利用率只有30%，你不会买更多的飞机，”开发弹性技术的公司 GridCare 的联合创始人兼首席执行官 Amit Narayan 说道，他指的是2025年一项关于北美西部输电线的斯坦福研究（https://energy.stanford.edu/news/hidden-transmission-capacity-american-west）。“如果你运行的电网利用率只有30%，没有科学理由说你不能达到60%。” > **“如果你是一家航空公司，利用率只有30%，你不会买更多的飞机。如果你运行的电网利用率只有30%，没有科学理由说你不能达到60%。”** 公平地说，弹性的概念对电网运营商来说并不完全陌生。几十年来，他们一直实践着一种叫做需求响应的技术：当看起来需求将过于接近供应时（例如在热浪期间许多人同时打开空调时），他们会致电大型商业或工业设施，要求它们关闭部分运营。这种方法有助于避免启动所谓的调峰电厂（使用化石燃料），但速度慢、不精确，且难以规模化。 在21世纪初，随着电动汽车和太阳能电池板等技术的采用带来了新的挑战，更多联网的电网也提供了新的弹性手段。虚拟电厂提供了一种更智能、更快、更精细的替代方案。从工厂到拥有智能恒温器、太阳能电池板或大型电池的房主等电力客户，允许公用事业公司调整他们的用电量以帮助满足需求——他们通常会因这种（通常不被注意的）麻烦而获得报酬。 随着2022年ChatGPT的发布引发生成式AI热潮，一些公司开始将弹性视为一种更轻松、更高效、更具成本效益地建立数据中心的方式。如果他们将AI资金引入现有电网，并减少或推迟昂贵的升级需求，数据中心实际上可以帮助分摊固定成本，从而降低其他用户的费率。例如，杜克大学今年二月发布的一项研究发现，弹性可以将费率降低0.5%到2.8%（https://nicholasinstitute.duke.edu/articles/key-takeaways-data-center-flexibility-and-generation-capacity-over-next-decade）。 `PETRA PÉTERFFY` 诀窍在于弄清楚，臭名昭著的耗电大户数据中心如何在弹性连接被限制时继续运营。弹性专家设想了三种可能的方式。最简单的方式是，新的数据中心自行安装现场备用电力存储或发电设备，以便在电网满载时使用——当然费用自理。 一个设施也可以通过利用虚拟电厂来填补缺口。公用事业公司将降低对已注册加入虚拟电厂的用户的电力供应，而数据中心则因他们的弹性而向他们付费。这种方法不需要任何重大基础设施，但需要公用事业公司拥有一个大型的虚拟电厂项目，并能在电网紧张时协调好这种交换。尽管近40个州在某种程度上存在虚拟电厂，但管理它们的规则差异很大，它们在某些地区被赋予的能力也更强。 最后，数据中心可以在高峰时段简单地使用更少的电力。传统观点认为，他们不会接受这种限制，尤其是在每个处理数字的服务器都可能像能下金蛋的鹅一样的情况下。但一些专家押注，快速上线运营的价值足以改变他们的想法。“有一个清晰且明显的趋势，”Emerald AI 首席科学家 Ayse Coskun 说，“运营商越来越愿意用一定程度的弹性的来换取更快的电网互联。” --- 总部位于硅谷的初创公司 GridCare 是最早利用弹性快速上线数据中心的企业之一。该公司首席执行官 Narayan（曾在斯坦福大学研究智能电网）解释说，GridCare 不仅仅在电力需求最高的最坏情况下分析电网，而是在所有条件下分析系统。它将电网的每个部分——包括发电厂、线路、变电站和家庭——输入到一个生成式AI模型中，为不同的电网配置创建一个“数字孪生”。然后，它挑选出既能释放容量又能保持可靠性的结果，并将这些结果输入到另一个基于电阻器、电容器等电气元件的物理原理训练的模型中，以确保它们切合实际。 GridCare 在硅森林（太平洋西北部的一个地区，因其主导景观的树木和后来兴起的IT产业而得名）找到了第一个客户。当地电网需要更多容量来支持更多的数据中心。“数据中心想要‘通电速度’，”波特兰通用电气公司（PGE，当地电力发电和配电公司）的数据中心关系经理 Isaac Barrow 说，“但输电网建设是一个漫长且非常昂贵的过程。” 2024年，Aligned Data Centers 找到 PGE，想要扩展其在俄勒冈州希尔斯伯勒的业务，PGE 采纳了 GridCare 的建议。Aligned 将安装一个31兆瓦的电池，预计于2027年5月投入使用，并在电网拥堵时将用电量减少多达这个数值。结合其他弹性措施，这块电池使 PGE 能够在没有新建任何发电厂的情况下，将其能够提供给 Aligned 和其他附近运营商的容量增加了80兆瓦。尽管希尔斯伯勒数据中心的建设遭到了当地人的大量反对，但 Barrow 指出，这可能会产生降低消费者成本的连锁反应，因为它分摊了费用。 其他公司在推广不同形式的弹性。谷歌自2023年以来一直在将处理负载（https://cloud.google.com/blog/products/infrastructure/using-demand-response-to-reduce-data-center-power-consumption）从经历需求激增地区的数据中心转移到压力较小的地区。它已与包括田纳西河流域管理局和印第安纳密歇根电力公司在内的五家公用事业公司签署协议（https://blog.google/innovation-and-ai/infrastructure-and-cloud/global-network/demand-response-data-center-milestone/），增加了高达1吉瓦的弹性。 美国和加拿大的主要虚拟电厂提供商 Voltus 推广一种“自带容量”项目，数据中心公司可以在附近资助一个虚拟电厂。电网运营商可以在繁忙时段利用虚拟电厂来降低需求，参与者会得到经济上的感谢。“我们可以在几个月内启动新的虚拟电厂，”Voltus 能源市场副总裁 Emily Orvis 说。6月，该公司签署了首个此类数据中心协议（https://www.technologyreview.com/2026/06/03/1138350/virtual-power-plants-data-centers/）：一项为期三年的计划，谷歌将在 PJM 互联区资助一个虚拟电厂。 在所有弹性方法中，Emerald AI 的方法可能是最大胆的：要求数据中心响应电网的需求。该公司的 Conductor 软件可以本地运行或在云端运行，其基础是首席科学家 Coskun 的研究。她在波士顿大学的团队在2013年的两篇论文中表明，数据中心可以监控电网并帮助平衡大的功率波动，例如太阳能和风能的间歇性效应。到2022年，她和同事们已经在一个由36台研究服务器组成的集群上测试了他们的方法（https://www.bu.edu/peaclab/files/2024/08/zhang_TSUSC2022.pdf），并表明该系统可以在遵守功率限制的同时