《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者 孫曉萌
當(dāng)前，美國(guó)最熱門的商業(yè)地產(chǎn)不再是辦公樓或者購物中心，而是數(shù)據(jù)中心。
隨著人工智能，尤其是大模型等技術(shù)高速發(fā)展，高性能計(jì)算需求和存儲(chǔ)需求也在不斷增加，美國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭，谷歌、微軟、Meta等科技巨頭紛紛入局，投資數(shù)十億美元用于數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建。
值得注意的是，電力和土地已成為數(shù)據(jù)中心選址最關(guān)鍵因素。與此同時(shí)，電力基礎(chǔ)設(shè)施和土地資源緊缺也是數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步擴(kuò)張的主要瓶頸。
數(shù)據(jù)中心建設(shè)向“新區(qū)”轉(zhuǎn)移
伴隨著云計(jì)算、人工智能和大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，美國(guó)當(dāng)前對(duì)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的需求正在上升。據(jù)工業(yè)信息資源公司（IIR）報(bào)道，預(yù)計(jì)到2030年，美國(guó)數(shù)據(jù)中心的電力需求將從2022年的17吉瓦增至35吉瓦。
美國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)成為各大科技企業(yè)爭(zhēng)相投資的熱點(diǎn)。一份研究機(jī)構(gòu)報(bào)告顯示，數(shù)據(jù)中心建設(shè)正在全美穩(wěn)步擴(kuò)張，參與其中的企業(yè)不乏谷歌、微軟、Meta等大型科技巨頭。房地產(chǎn)公司仲量聯(lián)行數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略副總裁西恩法尼表示，這些大公司以20%～30%的年復(fù)合增長(zhǎng)率自建數(shù)據(jù)中心，并為這些新設(shè)施投入多達(dá)數(shù)十億美元。
谷歌在俄勒岡州已經(jīng)投資了數(shù)十億美元用于數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建，還在愛荷華州投資6億美元建設(shè)；微軟在南弗吉尼亞的Boydton數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了多次擴(kuò)建，也正在得克薩斯州圣安東尼奧擴(kuò)展其數(shù)據(jù)中心；Meta則是計(jì)劃在內(nèi)布拉斯加和得克薩斯州擴(kuò)建其數(shù)據(jù)中心，也已投入數(shù)十億美元。
雖然不少公司都在建設(shè)數(shù)據(jù)中心，但卻面臨主要地區(qū)可用空間有限的挑戰(zhàn)。例如，弗吉尼亞州北部作為全球最大的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，其可用資源僅為0.2%。 這使得開發(fā)商不得不尋找新的數(shù)據(jù)中心建設(shè)用地。
據(jù)悉，美國(guó)的主要數(shù)據(jù)中心在弗吉尼亞州北部，輻射范圍可至俄亥俄州中部等次級(jí)市常據(jù)CBRE報(bào)告顯示，2023年美國(guó)主要數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)容量增長(zhǎng)26%，弗吉尼亞州北部依然是最大市場(chǎng)，數(shù)據(jù)中心容量達(dá)到1.6吉瓦。次要市場(chǎng)也在快速發(fā)展，西北地區(qū)新增了554兆瓦容量。
房地產(chǎn)公司仲量聯(lián)行的高級(jí)經(jīng)理卡爾比爾茲利表示，不少公司計(jì)劃將數(shù)據(jù)中心新建到電力充足和土地資源相對(duì)豐富的新區(qū)域。該公司數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人普里亞韋拉馬卡尼表示，土地資源緊缺限制了數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張。
比爾茲利還表示，數(shù)據(jù)中心需求的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致建設(shè)時(shí)間縮短，同時(shí)增加了該行業(yè)對(duì)資金的需求。當(dāng)前，投資數(shù)據(jù)中心作為一種另類投資吸引了不少投資者的興趣，一家投資管理公司的經(jīng)理帕特里克威爾森表示，自遠(yuǎn)程辦公興起以來，大量資金涌入數(shù)據(jù)中心、通信基礎(chǔ)設(shè)施、光纖等相關(guān)技術(shù)支持領(lǐng)域。
算力可能正在“吸干”電力
日媒報(bào)道，據(jù)國(guó)際能源署（IEA）估算，由于需要大量電力的生成式AI越來越普及，2026年全球數(shù)據(jù)中心耗電量最多將達(dá)到2022年的2.3倍。此前，馬斯克也就相關(guān)話題表達(dá)過擔(dān)憂，他認(rèn)為AI發(fā)展過程中，下一個(gè)短缺的將是電力。
巴克萊銀行在7月底發(fā)布的一份研報(bào)中指出，預(yù)計(jì)到2030年數(shù)據(jù)中心的電力需求將超過美國(guó)電力需求的9%，電力和土地已成為數(shù)據(jù)中心選址最關(guān)鍵因素。巴克萊的數(shù)據(jù)顯示，2023年，谷歌和微軟的數(shù)據(jù)中心能源需求分別增長(zhǎng)20%和26%。
隨著運(yùn)算量的增加，服務(wù)器耗電量也在增加。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)架的功率在10～14千瓦，而用于AI的機(jī)架則是40～60千瓦。生成式AI回答一次問題所需電力，是谷歌一次搜索所需電力的10倍。
以當(dāng)前最有代表性的ChatGPT為例，其一天需要回答2億次提問，消耗約50萬千瓦時(shí)的電力，而一個(gè)普通美國(guó)家庭一天所需電力僅為29萬千瓦時(shí)。
如前文所述，由于主要數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)土地緊缺，不少公司將目光投至新地區(qū)。然而，不少建設(shè)數(shù)據(jù)中心的新城市缺乏合格供電基礎(chǔ)設(shè)施，電網(wǎng)容量不夠。當(dāng)前，新數(shù)據(jù)中心排隊(duì)并網(wǎng)等待時(shí)間約為2～3年，大容量電網(wǎng)擴(kuò)展需要等待5～10年。
由于擔(dān)心電力供應(yīng)不穩(wěn)定，運(yùn)營(yíng)商希望得到更多的政策支持。以弗吉尼亞州為例，該州的高壓輸電線路容量已達(dá)到極限，導(dǎo)致新的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目面臨延誤的風(fēng)險(xiǎn)。為了應(yīng)對(duì)這一問題，弗吉尼亞州通過了一項(xiàng)法案，加快了6000萬美元的輸電項(xiàng)目審批，這一舉措得到了包括亞馬遜在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)巨頭支持。
數(shù)據(jù)中心需探索可持續(xù)發(fā)展
為了應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的電力需求，運(yùn)營(yíng)商也在積極采用各種環(huán)保措施和技術(shù)創(chuàng)新。比如利用先進(jìn)的冷卻技術(shù)和可再生能源，數(shù)據(jù)中心正逐步向綠色環(huán)保方向發(fā)展。還有許多數(shù)據(jù)中心開始使用風(fēng)能和太陽能，以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。同時(shí)，液體冷卻系統(tǒng)的使用顯著提高了能源效率，降低了冷卻成本。
在技術(shù)創(chuàng)新方面，數(shù)據(jù)中心還在探索使用AI和大數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化能源管理和提高運(yùn)營(yíng)效率。例如，通過使用智能電網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可以實(shí)現(xiàn)電力使用的動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化，從而減少能源浪費(fèi)。此外，利用AI技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電力需求，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而提高能源利用效率。
數(shù)據(jù)中心還在積極采用其他綠色技術(shù)和策略，以減少環(huán)境影響。例如，一些數(shù)據(jù)中心開始使用模塊化設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)不僅可以提高建設(shè)速度和靈活性，還能減少建設(shè)過程中產(chǎn)生的廢棄物和碳排放。還有一些數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商正在探索使用再生材料和綠色建筑材料，以進(jìn)一步減少環(huán)境影響。
此外，數(shù)據(jù)中心行業(yè)的迅猛發(fā)展還引發(fā)了土地資源和環(huán)境保護(hù)的討論。例如，微軟的新項(xiàng)目預(yù)計(jì)會(huì)損失近8英畝的濕地和1600多英尺的溪流河道，這一情況引發(fā)了環(huán)保組織的關(guān)注和討論。未來，如何在滿足數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求的同時(shí)，兼顧環(huán)境保護(hù)，將成為行業(yè)發(fā)展的重要議題。
總體來看，美國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的熱潮不僅是科技行業(yè)發(fā)展的一個(gè)縮影。隨著云計(jì)算、AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)據(jù)中心建設(shè)將繼續(xù)成為資本投入的重點(diǎn)領(lǐng)域，而如何合理利用緊缺的電力和土地資源，平衡經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)，將是未來行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。
（本文刊發(fā)于《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》2024年第15期）
