人工智能(AI)正在席卷全球,从医疗到航空,AI正以迅猛之势填补行业运营短板,提升效率。根据麦肯锡《2025年AI现状调研报告》,78%的受访企业表示已将AI应用于至少一项业务功能。2025年及未来,AI的采用已不再是“是否”发生的问题,而是“速度有多快”以及“下一个应用领域在哪里”。全球顶尖企业的技术先锋们正全力推动“AI优先”战略,而AI能力的飞速提升表明,这股浪潮短期内绝不会减弱。
然而,AI的迅猛发展也带来了隐忧——能源供给的瓶颈正在威胁其持续增长。德勤预测,到2030年,生成式AI等先进模型将使全球数据中心的电力需求翻倍。随着AI逐渐融入医疗、交通枢纽等关键领域,稳定的电力供应成为维持这些核心服务的基石。为了确保AI的增长不以牺牲运营连续性为代价,关键行业必须打造能源韧性。而电力行业在推动现有能源基础设施升级和新建项目中,将扮演至关重要的角色。
军事级韧性:能源保障的标杆
在能源韧性方面,电力行业无需从零开始,国防领域早已树立了榜样。军事设施长期致力于开发独立于主电网的创新能源解决方案,以确保关键任务的持续运行。民用能源网络若想支撑AI驱动的核心服务,必须向军事级别的韧性标准看齐。
以洛杉矶联合部队训练基地(JFTB Los Alamitos)为例,这座基地负责支持超过6000名国民警卫队和预备役部队的训练。在国家灾难发生时,JFTB迅速转变为应急响应中心,负责部队部署、物资准备和设备运输。2025年初,一场意外考验了JFTB的能源应急能力:一只金属箔气球撞上附近电线,引发电力激增并导致主电网停电。得益于基地部署的微电网系统——集成了13兆瓦单轴跟踪光伏发电、20兆瓦时电池储能系统(BESS)以及3兆瓦四级排放标准往复式发动机发电机,JFTB在不到30秒内感知到停电并迅速“孤岛”运行,切换至独立供电模式。5分钟后,当主电网恢复供电时,微电网无缝衔接,重新接入主电网。
这次短暂的停电事件展示了军事级能源韧性的实力。这种可靠性不仅是国防任务的需要,也逐渐成为医院、机场等关键民用设施的新标准。这些设施不仅提供核心服务,还需支持高能耗的AI运算。然而,民用领域在实现这一韧性标准方面,仍有很长的路要走。
从军营到病床:韧性需求的全面升级
全球范围内,电网中断对关键行业运营的威胁从未消退。以伦敦希思罗机场为例,一场由当地变电站火灾引发的16小时停电,导致数十架飞往伦敦的航班改道,大量航班取消。行业对此的反应凸显了对更强韧能源基础设施和完善应急预案的迫切需求。然而,航空业并非孤例。美国卫生与公众服务部(HHS)已明确指出,停电对医院等医疗设施构成重大风险。对于依赖医疗设备或急需紧急救治的患者来说,哪怕是短暂的停电,也可能危及生命。
值得注意的是,上述挑战主要针对传统电力需求,而AI的能源消耗进一步放大了这一差距。据RAND估算,到2027年,美国AI总能耗可能达到68吉瓦(作为参考,加州总电力容量约为88吉瓦)。尽管医疗和交通等行业的AI数据中心能耗远不及科技行业,但它们对共享电网的依赖,使其更容易受到电力负荷增加引发的局部停电或 blackout 影响。在AI快速发展的时代,获取替代能源和快速调度的电力,已从“锦上添花”变为“运营刚需”。
电力行业的使命:打造多元能源组合
关键行业的复杂能源需求需要同样复杂的解决方案,而电力行业正处于加速韧性目标实现的核心位置。单一能源替代方案,如可再生能源发电,是一个有价值的起点,但真正的可靠性需要多元化的能源组合。电力行业将在帮助企业探索先进能源解决方案中发挥催化作用。
分布式能源(DERs)的部署与管理是电力行业支持韧性的重要方式。在当今能源格局中,持续、24/7的“稳定发电”解决方案至关重要。先进储能、微电网及其他快速调度的资产,能够减少对主电网的依赖,并在停电或电网不稳定时提供更高可靠性。以JFTB为例,在超过4小时的电网中断中,其微电网通过光伏发电、电池储能和发动机发电机的组合,持续提供电力:白天优先使用光伏发电,随后调用储能,最后启用发动机发电,次日白天重新切换至光伏。
能源解决方案开发商和公共事业公司将在设计、调试和维护这些多元化能源网络中扮演关键角色。凭借监管专长和资金支持,电力行业能够帮助关键机构获取新项目资金和许可。此外,对于全新基础设施建设,电力行业同样至关重要。例如,位于美国海军珍珠港-希卡姆联合基地的Kūpono太阳能项目,占地131英亩,部署了42兆瓦光伏阵列和42兆瓦电池储能系统,为夏威夷欧胡岛近万户家庭通过当地电网供电。这类从零开始的能源项目,在考虑可再生能源潜力和社区快速发展需求时,具有战略意义。
此外,现代分布式能源系统配备实时性能监控和互联功能,电力行业通过持续的电网反馈,支持关键机构实现故障检测、能源使用优化和自动化调度。这不仅提升了能源效率,还节省了日常维护的人力和时间成本。
电力行业还通过经济激励推动企业投资先进能源网络。例如,购电协议(PPA)为机构提供了新的收入来源。通过向当地电网提供电力、容量和电网服务,机构可通过竞争性定价机制获得回报。JFTB微电网通过向圣地亚哥燃气电力公司批发市场供电,以及Kūpono太阳能项目的大规模PPA,都是这一模式的典范。
电力行业的新挑战与新机遇
在快速变化的能源格局中,电力行业面临前所未有的高风险和高机遇。AI优先战略的兴起和空前的电力需求,使关键机构更容易受到电网中断的影响。电力行业与关键服务行业的跨行业协作,将通过战略性的公私合作,为未来的AI驱动增长奠定坚实基础。
能源韧性不仅是技术升级,更是关乎社会运转的战略投资。在AI时代,电力行业必须抓住机遇,加速构建可靠、多元的能源网络,为关键行业的持续发展保驾护航。
原文链接:
https://www.powermag.com/when-ai-first-becomes-practice-your-energy-grid-better-be-ready/
作者:Nicole Bulgarino
本文已进行编译。
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