电力公司为数据中心热潮投入数十亿美元,风险何在?
美国数据中心建设热潮推动电力需求激增,公用事业公司投入数十亿美元建设新基础设施,但面临需求不确定性、客户信用风险及技术快速迭代等挑战。专家警告,若AI市场出现调整,可能导致资产搁浅,公用事业公司正通过大型负荷关税和长期合同等工具管理风险。

美国各地规划建设的数据中心需要大量电力,公用事业公司正竞相建设新的发电和电网基础设施,以应对由这些大型负荷客户推动的前所未有的需求增长,同时设计合同结构以保护其他客户。然而,专家和业内人士表示,多重因素正对公用事业公司的风险管理构成挑战,可能使其自身及费率支付者或会员面临搁浅资产的风险。
电力行业以数十年的规划周期运作,而人工智能驱动的数据中心需求激增,主要始于2022年11月ChatGPT的公开推出,随后该领域技术迅速演进。这些AI数据中心的负荷特征与早期数据中心及其他工业或商业负荷有本质区别。一旦其存在被纳入公用事业规划,便难以替代。同时,AI及其运行硬件的不断演变,使得预测数据中心未来所需电力变得困难。
许多人将AI泡沫的可能性与2000年前后破裂的互联网泡沫相提并论。然而,非营利组织“公共企业中心”能源金融高级助理Advait Arun指出,那次崩盘的遗产——数百万英里废弃光纤电缆(即“暗光纤”),后来被用于支持AI等数据密集型应用——在当前时刻没有良好类比。

Arun表示:“目前尚不清楚在‘暗GPU’情况下,数据中心资产还能做什么。对于光纤,互联网仍然存在,它是构建新网站或新服务模式的基础设施。但推理服务行业的未来并不明朗,因为众多公司提供几乎相同的服务,竞争激烈。”他补充道:“这是一个尚未证明能产生收入或拥有稳定需求核心的商业模式。”
Arun在11月为CPI撰写的一篇论文中探讨了GPU折旧问题,指出像CoreWeave这样的新云公司(通常为谷歌等超大规模企业提供GPU容量)“过度暴露于资产价值下降的风险中——但这一风险对整个行业构成威胁”。Arun表示,如果发生任何崩盘或市场调整导致推理服务需求下降,新云公司“肯定风险最大”,连同它们将要建设的数据中心。“这些公司几乎肯定会比领先的云服务提供商(如谷歌、微软和亚马逊)处境糟糕得多。”
GridX首席客户官Scott Engstrom表示,大型负荷客户显著增加的最大风险之一是信用风险。“谁在签署每年1亿美元的最低付款协议的另一方?”他说,“你必须确信交易对手方能在承诺期内持续存在,以回收基础设施投资。这就是可能出错的地方——某人破产、倒闭、失去资金等。”Engstrom表示,对于谷歌、Meta或亚马逊等超大规模企业,“你当然很有信心它们10年或15年后仍会有大量资金。世界会改变吗?显然可能。”
推理服务行业日益循环的特性也给公用事业公司试图清晰了解需求和管理风险带来挑战。Foley & Lardner律师事务所合伙人Daniel Farris表示,对某些投资的相互关联性存在“合理担忧”。“芯片制造商投资新云公司,以便获得由这些芯片制造商支持的数据中心,然后他们可以用从芯片制造商那里获得的资金向芯片制造商购买芯片。”Farris说,“是否存在市场调整的可能性?绝对存在。”
在CPI论文中,Arun指出CoreWeave的增长轨迹“可能不可持续,如果其两个主要收入来源——微软和NVIDIA,占CoreWeave收入超过70%——未能履行付款承诺”,并且CoreWeave“承担超过560亿美元的数据中心租赁付款,期限约10年”。
“我们确实没有其他东西能填补这一空间”
天然气和核能是满足数据中心能源需求最受追捧的两种解决方案,但供应链紧张正将新天然气发电的时间表拉长至至少数年,而新核能可能需要更长时间。Arun表示:“数据中心需求在未来几年难以预测。在市场调整中,已承诺为这些联合循环燃气轮机发电厂付费的数据中心很可能无法继续支付,最终退出关税安排,公用事业公司将把这些燃气电厂从其综合资源计划中剔除。”

如果市场调整导致数据中心“未建成但拥有土地互联权,那基本上就是数百兆瓦的互联容量未被使用——如果千兆瓦级数据中心建成,可能高达千兆瓦,”他说,“而我们确实没有其他东西能填补这一空间。”Farris指出,“业内每个人都预期会出现某种‘电力悬崖’”——即大部分可调度的电力已被超大规模企业、新云公司、数据中心运营商“获取或锁定”,因此“可再生能源仍是人们寻求的来源”。决定电力来源的一个关键因素“将是电力供应的稳定性,以跟上这些仍有些混乱的AI负荷,”他说,“它们不像传统CPU负荷那样平衡。”

GPU是比CPU更先进的处理器类型,对AI工作负载至关重要,单个GPU功耗可高达700W。它们运行这些工作负载时还容易产生不可预见的能量峰值,有时称为AI功率突发。数据中心可容纳数万至数十万个GPU。并非所有数据中心都包含GPU,但所有数据中心都包含服务器,服务器本身“因数量庞大而消耗大量电力,”纽约特洛伊伦斯勒理工学院技术分析师兼高级讲师Christopher Tozzi说,“我认为没有真正的方法缓解这个问题。有方法尝试让服务器组件更节能,但它们已经相当节能了。”服务器(无论是否含GPU)也因冷却消耗大量电力。Tozzi表示,存在更节能的冷却技术,但成本更高,且他看不到市场压力可能降低成本。“我的总体感觉是,数据中心行业目前更关注能源本身将变得更便宜、更丰富,从而解决其能源问题,而不是试图寻找提高数据中心能效的方法,”Tozzi说。

Farris指出,在ChatGPT公开发布之前,微软、亚马逊、谷歌和Meta等超大规模企业非常注重提高设施效率和可持续性。“自过去三年多以来,我们经历了争夺电力的军备竞赛,创建这些更大的高性能计算数据中心,其中一些已搁置,因为每个人都在努力确保电力供应。”他说,“但我认为随着时间推移,你会看到回归该策略。我们看到公众对数据中心的反对,原因多种多样,其中之一当然是可持续性。而且肯定有人在推动更清洁的电力,这有助于支持可再生能源。”Arun表示,他预计太阳能和储能(建设成本远低于新建天然气电厂)“将可能留在综合资源计划和排队队列中,无论数据中心发生什么。”“不仅因为即使没有数据中心,电气化和需求增长仍在以较低速度发生,而且这些资产更便宜,对费率支付者资产负债表更有利,”他说,“我认为公用事业公司将不惜一切代价避免让费率支付者承担大型负荷客户无法支付的资产。”
大型负荷关税和自带容量模式获得关注
公用事业公司越来越多地使用大型负荷关税和长期合同(有时含照付不议条款)来管理数据中心并网风险。Enverus Intelligence Research的12月分析发现,已有36家公用事业公司采用新的大型负荷关税,其中几项专门针对数据中心,该机构预计这一趋势将持续。7月,美国电力公司(AEP)的俄亥俄州公用事业公司推出负荷研究关税,开始收取1万至10万美元的费用以审查大型负荷提案,据称将其大型负荷预测从30吉瓦削减至13吉瓦——尽管俄亥俄州制造商协会表示该公用事业公司仍在夸大其预测。
Dominion Energy服务于被称为“数据中心巷”的北弗吉尼亚高密度开发区,11月获得州公司委员会批准,创建新的GS-5费率类别,自2027年1月1日起,要求数据中心和其他超过25兆瓦的客户签署14年合同,并支付至少85%的合同配电和输电需求,以及60%的发电需求。Arun表示:“像Dominion这样的公司实际上比许多其他公用事业公司准备更充分,因为它们处于垂直整合区域,一直处理电网流程几乎所有部分。在此过程中,他们积累了理解互联请求、处理不同负荷类别的全面经验。”

Arun指出,较小的合作社公用事业公司通常缺乏此类经验。这些公用事业公司——以及市政公用事业公司——具有不同的风险特征,Engstrom说,“因为它们的客户就是股东。”“如果我们考虑最坏情况,公用事业公司与今天资金充裕的客户签约,同意这些条款,然后发生任何不良事件,交易对手方无法支付,”Engstrom说,“假设缺口为1亿美元或5亿美元——这是其他客户的责任,还是公用事业公司股东的责任?”一些小型公用事业公司“已讨论过,它们向数据中心输送的电量可能使自身规模翻倍,”他补充道。其中一家是北弗吉尼亚电力合作社(NOVEC),运营于数据中心巷部分地区,不拥有发电资产,通过PJM互联购买批发电力。在2025年1月《威廉王子时报》的一篇文章中,该合作社负责电力供应的副总裁Gilbert Jaramillo表示,到2032年,数据中心客户预计将占NOVEC能源销售的95%以上。Jaramillo称这“非常令人担忧”,但对其他会员来说也是“巨大机遇”。此后,Dominion已开始谈判收购NOVEC,彭博社11月报道。Dominion和NOVEC已相互关联,因为Dominion的输电服务与NOVEC专用于数据中心的变电站相连。

自带发电模式满足数据中心需求的效果也受公用事业结构影响,Engstrom说。“在一些州,这运作良好,公用事业公司不拥有发电资产,至少在谈判方面如此。在仍垂直整合的州,这可能会产生冲突。”Arun表示,从某些方面看,公用事业公司拥有重要权力,因为“电力行业的增长是这一泡沫实际实现的最终约束。”“公用事业公司能够施加锁定费用,并为这些互联创建大型负荷关税结构,”他说,“我认为这将有助于为系统其他部分合理化我们实际预期的需求。”