
林伯強(廈門大學管理學院講席教授、中國能源政策研究院院長)
當前,人工智能領域的角力核心在于中美:美國具備芯片及算力算法優勢,而中國則擁有全球最強大的電力系統與制造能力。2025年,中國全社會用電量首次突破10萬億千瓦時,較2015年實現翻倍增長,這一規模不僅遠超歐盟、俄羅斯、印度、日本四大經濟體的年用電量總和,亦達美國電力消費的2.5倍左右。
據摩根士丹利最新報告預測,2025至2028年,美國數據中心的電力缺口將高達47GW。電力供應滯后于數據中心擴張,正成為掣肘美國AI戰略的關鍵瓶頸,并可能誘發其AI債務泡沫。受制于燃氣輪機產能不足及變壓器高度依賴進口,美國電力增量受限。鑒于中國在風電光伏、稀土加工等產業鏈中游環節已具備全球主導地位,面對AI的爆發式增長,中國應充分發揮現有資源稟賦,在加強優勢產業管控、保護領先技術的同時,針對尖端領域短板實現精準突破。此外,應前瞻性調整能源戰略,在與美國的“人工智能能源底座”博弈中奪取戰略主動權。
美國AI數據中心的激增正驅動用電需求呈爆發式增長,電力供需矛盾日益尖銳。自2014年以來,美國年均用電量約4000TWh,其2014-2024年復合增速為2%。據保守估計,若2030年算力規模累計達153GW,相關用電量將攀升至1269TWh,占電力需求比重達22%。然而,美國2025-2027年擬投產發電裝機年均僅約40GW(以光伏為主,不含儲能),年均電力缺口達20-40GW。疊加高峰負荷壓力與電網運行穩定性不足等問題,電力供需緊張態勢將進一步加劇。
多重結構性因素限制了美國電力供給對數據中心需求的響應能力。一是能源結構依賴天然氣,清潔能源增量支撐有限。天然氣發電雖占全美電力的40%,但核心硬件產能不足;核電建設周期冗長,難以應對近憂;加之政策導向轉向收緊可再生能源,化石能源仍是保供首選。二是電網區域互聯瓶頸。美國電網由東部、西部和德州三大相對獨立的互聯電網構成,跨區域輸電走廊建設長期滯后。受制于審批冗雜、監管分散及環境評估漫長,新建高壓線路周期常超十年,致使清潔電力難以實現全國化高效調配。三是利益主體多元導致統籌規劃失靈。在制度層面,盡管聯邦能源管理委員會試圖推動跨區域市場整合,但各州保留對電源結構和電網規劃的主導權,導致政策碎片化,全國性戰略難以落地。這種多方博弈的僵局不僅延緩了美國輸電基礎設施的擴建和現代化改造,也阻礙了可再生能源并網以及電力系統韌性提升,最終削弱了美國電力系統在應對電力需求缺口時的保供能力。
面對AI快速演進誘發的電力需求激增,中國相關產業須前瞻性調整策略,在全球AI競爭中搶占先機。憑借完備的制造業體系,中國在風光、電動汽車和儲能設備、稀土加工等環節已具備全球主導權。為穩固戰略優勢,需要強化核心產業安全屏障。應提高關鍵產業監管審核標準,持續加大產業創新支持力度。收緊相關對外投資與技術合作的合規審查。支持龍頭企業聯合科研機構開展關鍵部件國產化攻關,并對替代性技術路線,保持戰略投入,構建多元化技術儲備,消除單一路徑依賴,確立中國在AI能源底座競爭中的戰略主動權。
對于中國來說,滿足AI的能源需求并非問題,問題在于如何低碳滿足,兼顧AI發展和應對氣候變化。中國的“十五五”規劃建議提出要建設能源強國。這是一項面向綠色轉型的重大戰略,因為中國已經是能源強國,擁有世界上規模最大、效率最高的能源系統,其能源生產在幾乎所有領域都處于全球領先地位,且在價格競爭力方面具有顯著優勢。中國2025年全社會用電量同比增長5%,說明能源和電力需求仍在快速增長。由于水電和核電周期長,綠色低碳轉型需要大幅增加風電光伏。中國新能源設備全球領先,但基礎設施滯后,能源轉型的關鍵堵點是電網穩定性。因此,“十五五”規劃建議中能源工作的重點應是建設新能源基礎設施,這是新型能源體系的重要組成部分。
具體到電力與算力耦合,需要堅持綠色電力支撐算力的總體思路。由于算力需求與綠電供應在時空上存在不匹配的特征,需要通過綜合考慮這些因素來優化算力設施與綠電設施的耦合與布局。在空間布局上,各地區資源稟賦、產業基礎和發展需求不同,要依據這些特點優化算力設施與清潔能源基地的分布。西部地區可再生能源豐富,而東部地區算力需求旺盛,可以通過“東數西算”等重大工程,從而實現資源的優化配置,推動區域協調、梯次發展。同時,要協調算力設施建設與電力基礎設施擴容的步伐,確保兩者進度同步,形成聯動機制,避免出現算力設施建成后電力供應不足,或者電力基礎設施完善了但算力需求未跟上等情況。