编者按：随着AI算力需求持续飙升，数据中心正成为全球能源市场的新变量。从燃气轮机交货周期拉长、核电建设远水难解近渴，到风电、光伏与储能迎来新机遇，科技巨头正展开一场争夺即时电力的竞赛。 近日，德国NTV《气候实验室》播客主持人克里斯蒂安·赫尔曼（Christian Herrmann）与TBF战略资产管理负责人兼高级投资组合经理帕特里克·福格尔（Patrick Vogel）进行了访谈，围绕数据中心的能源选择、供电可靠性、基础设施成本及地方社区博弈，剖析美国市场的现实困境，并对照德国的建设经验。 访谈从产业实践出发，揭示了AI算力扩张面临的能源约束与现实挑战。观察者网“世界科先声”编译，旨在帮助读者更全面地理解AI发展的底层支撑，以及算力需求增长如何影响能源供给与产业布局。
赫尔曼：帕特里克，数据中心经常引发争议，其中一个原因就是电价：数据中心建成后，周边居民可能要承担更高的电费。尤其是在这个问题已经相当突出的美国，情况还是这样吗？还是说，他们已经找到了解决办法？
福格尔：首先得承认，这种情况确实会让人望而却步。我们在德国很熟悉这种模式：一旦投资电网或能源基础设施，相关成本就会分摊给全社会，最终导致普通用户的电费上涨。所以，某个地方要建数据中心，当地居民通常一开始并不欢迎，因为他们觉得自己也得为各种变压器和配套设施掏钱。
不过，美国和德国、欧洲的做法有些不同。美国民众不愿意看到电价上涨超过10%。过去一两年，一些地区的电价确实涨了不少。
赫尔曼：是啊。不过德国人从乌克兰危机以来就经历过电价大幅上涨，大家对高电价已经不陌生了。有意思的是，最近两地的走势反倒相反：美国电价在上涨，德国电价则略有回落。
福格尔：看美国的情况时，必须考虑到它是一个非常大的国家，各地差异很明显。具体到不同地区，电价走势可能完全不同。比如，数据中心已经比较集中的地区，电价就更容易上涨；而那些没有吸引到那么多数据中心的地区，情况可能就不一样。
尽管如此，美国还是开始采取措施，明确表示不能再任由这种情况持续下去。
因此，现在的做法是：如果企业打算在某地建设数据中心，就必须设法争取当地社区的支持，并且要提前说清楚，项目会带来哪些成本、企业愿意承担多少。
说到底，这意味着像马克·扎克伯格这样的科技公司负责人，不仅要自己买地，还得把供电基础设施也安排好。他们要购买变压器，可能还要投资新的发电能力——无论是燃气轮机、光伏电站还是风电场——这些都得额外纳入项目预算。输电线路也包括在内。
除此之外，说实话，当地还会收到用于社会项目的资金。企业多少是在用钱争取社区对数据中心的好感。
美国民众抗议数据中心建设。 NBC
赫尔曼：这和我们听说过的一些非洲投资项目很像。外国资金进入当地后，投资方还会打一口水井、建一所学校之类的。发达国家现在也在用类似的方式。
福格尔：是的，基本就是这个思路。
赫尔曼：那这样做有效吗？美国当地居民的情绪平复下来了吗？
福格尔：我觉得，如果当地学校突然得到一笔资金，或者教师能拿到更多收入，居民自然会比较欢迎。不过，人们往往还希望得到更多。
从项目开发的角度看，企业现在需要花更长时间和地方政府、社区沟通，尤其是推进全新的项目时。企业必须认识到，争取当地支持是项目的一部分。不过，事情还是在往前推进。
德国目前还有这样的“余裕”。我来自法兰克福附近，黑森州最近就有两个市镇否决了数据中心建设项目。
赫尔曼：是因为电价吗？
福格尔：主要还是当地的情绪和态度。
赫尔曼：这就是所谓的“不要建在我家后院”——因为不喜欢，就想阻止发展。但也得说句公道话：如果拒绝了数据中心项目，当地就拿不到相应的营业税收入。地方政府也得有能力承受放弃这些收入的代价。
福格尔：没错。我们在美国看到，这种经济收益最终确实会产生影响。当地居民如果发现，数据中心带来的税收可以用于改善学校经费、提高教师工资，态度就可能发生变化。有个地区的教师年度奖金甚至涨到了原来的六倍。
赫尔曼：这可真不少。你刚才提到了燃气轮机。我们以前聊过一次，我查了一下，是2024年4月。当时你说过一些看法。现在回头看，我觉得有件事尤其令人意外：亚马逊、Facebook和微软都曾经给自己设定过减少二氧化碳排放的目标。
但现在我们听到的消息却是，企业正在大量购买燃气轮机。这和减少碳排放恰恰相反。他们是不是把原来的目标全都抛到一边了？
福格尔：我倒不这么看。美国企业总体上比较务实。它们仍然可能希望长期遵守减排目标，但通常会考虑用其他方式来抵消排放。
比如说，企业买了一台燃气轮机，同时也可以在别的地方建设风电场或太阳能电站，让整个能源组合形成某种平衡。而且说实话，即使我建了一个太阳能电站，也仍然需要其他能够按需调节的能源。可再生能源和可调度电源不能完全割裂开来。
另一个重要区别是，美国正在建设规模非常大的数据中心。它们和规模较小的数据中心不同。一个大型数据中心的用电需求可能达到1吉瓦。1吉瓦的规模，大致相当于一座中等规模城市的用电量，也差不多相当于一座核电站的发电能力。
所以，首先得把这么多电生产出来。如果想通过光伏发电提供1吉瓦的电力，就需要非常大的土地面积来建设太阳能电站。而且还必须解决供电的灵活性问题，也就是说，还得配备电池储能，或者使用可以按需调节的燃气轮机。
美国的优势是天然气资源丰富。尤其在得克萨斯州一带，有很多天然气管道经过，因此企业可以选择利用天然气发电。
赫尔曼：所以，企业有条件改用天然气。现在有些项目也确实这么做了。但这样做同样会引发反对。比如孟菲斯，埃隆·马斯克在那里运营数据中心，当地居民就对项目有意见。
他好像在没有获得许可的情况下，直接摆上了几十台、甚至更多小型燃气轮机。我不确定从美国法律上说这是不是违法，但这种说法对吗？
福格尔：他在安排上确实很有“策略”。项目把发电设施和数据中心分别放在州界两侧：一边是燃气发电设施，另一边是数据中心，因此涉及的是不同的辖区。
赫尔曼：也就是说，燃气电厂不在田纳西州那一边——孟菲斯所在的州——而是在另一边？这样一来，就不能简单地把同一套监管要求套在两边。至少不能说他不懂得怎么利用规则。
福格尔：是的。
赫尔曼：这是个例，还是说，很多企业都会在发电技术的问题上玩一点“文字游戏”？它们会坦率地告诉公众：“很抱歉，没有燃气轮机和天然气发电，我们根本无法做到”，还是说它们甚至也会使用煤炭？
福格尔：一般不会用煤炭。大家基本都明白，煤电在这里太贵了。
赫尔曼：可如果用煤，那就等于帮了唐纳德·特朗普一个大忙。他一直很支持煤炭。
福格尔：这倒是。他也希望延长煤电的使用寿命。应该说，如果现有电厂已经建成，而且还能继续运行，那么继续使用它们本身通常会更便宜；直接把它们关掉，未必划算。
赫尔曼：这一点我们也已经学到了。
福格尔：不过，我不会把企业的做法称为“耍花招”。它们只是比较务实，而且急需电力。企业不可能一直等着，想着“也许以后能找到一种更清洁的能源”。
我们一直在讨论，为什么美国不多建核电站。它们当然可以建，但如果现在开始建，可能要到2035年才能投入运行。数据中心已经在建设中了，企业等不了那么久。
因此，企业需要尽快获得电力。另一个选择是燃料电池，虽然成本更高，也可以使用天然气。
赫尔曼：从原理上说，燃料电池和电解槽正好相反：燃料电池把气体转化成电力；电解槽则利用电力把水转化成气体，理想情况下是制取氢气。
福格尔：没错。燃料电池的成本更高，但比直接燃烧天然气环保得多。
所以企业也在尝试使用燃料电池。不过，能源和能源政策归根结底总是要权衡。企业必须判断，哪些方案可以迅速落地，哪些方案适合与其他能源搭配。最终，它们通常会采用由多种能源构成的组合。
赫尔曼：最近还有一些报道提到，你刚才说到了埃隆·马斯克。他似乎想通过SpaceX帮助燃气轮机制造商，开始生产涡轮叶片。这好像是燃气轮机中技术难度最高的部件之一，现在也出现了供应短缺。
The Information 报道截图
我记得还看到过相关消息：全球燃气发电需求大幅增加，燃气轮机的价格也随之大涨。西门子能源、GE Vernova，还有三菱重工业等企业都在生产大型燃气轮机，但全球的制造商并不多。
福格尔：大型燃气轮机领域，主要就是三家制造商：你提到的西门子能源、GE Vernova，以及三菱重工业。这个行业已经很多年没有新的竞争者真正进入了。
赫尔曼：因为技术太复杂了。
福格尔：没错。这可能是工程技术中最复杂的领域之一。你可以去柏林看看，西门子能源在那里生产燃气轮机，现场确实非常壮观。
从技术角度说，关键部件包括英文所说的“blades and vanes”，也就是涡轮叶片和导向叶片。你站在飞机旁边，看进喷气发动机时，也能看到类似的小叶片。
赫尔曼：原理上确实很像飞机发动机里的涡轮。
福格尔：对，只不过燃气轮机是固定安装的，不会像飞机发动机那样跟着飞机到处移动。这些叶片是设备中不可或缺的部件，也是当前供应链的瓶颈之一。
马斯克说他想自己生产这些叶片，但这并不容易。叶片在运行时要承受极端高温，制造它们需要非常精细的工程技术和材料工艺。全球能够生产这种部件的企业通常也就四家左右，马斯克正试图成为第五家。
赫尔曼：这会不会已经影响到正在建设的数据中心？你刚才说，很多企业希望使用核能，但新建核电站要等十年、十五年，甚至还不一定能这么快建成。
现在会不会出现这样的情况：企业发现燃气轮机也不再是一个能快速解决问题的选择，因为订货后可能也要等很多年，于是转而采用太阳能和电池储能？这类设备供应充足，中国制造商也很乐意把产品卖出去。
福格尔：这恰恰体现了美国企业务实的一面。它们会计算各种选择。如果现在新建一座核电站，可能要到2035年才能并网发电，除非能找到一座现成的、可以重新启用的核电站。
赫尔曼：现在确实有人在研究重新启用旧核电站，不过这种项目也不多。
《华尔街日报》报道截图
福格尔：对，数量相当有限。
另一种选择是购买大型燃气轮机。但按照目前的情况，可能要等到2030年前后才能拿到货。这也不是特别理想的方案。
所以，如果企业真的急着用电，就必须另找办法。实际上，它们就会转向风能和太阳能。
我们现在已经能在美国看到这种趋势，陆上风电不断出现新的订单。
有意思的是，维斯塔斯等风机制造商——当然，市场上的大型厂商本来就不多——会不断发布大额订单的消息。西门子歌美飒等企业也在其中。
它们可能会发布一则很醒目的公告，说自己刚刚在美国售出了总装机容量100兆瓦的风力发电机组，但不会透露客户是谁。原因很简单：客户不想因此惹上麻烦，也不想成为负面新闻的焦点。
赫尔曼：尤其是因为特朗普总是批评风力发电机。他觉得风车非常难看。
特朗普长期以来公开反对风力发电（风力涡轮机/风车）等可再生能源，常称其“又蠢又丑”、昂贵且不可靠。
福格尔：没错。但企业考虑的还是实际情况：我现在需要尽快获得电力。
这些项目开发商和数据中心运营商并不傻。无论是扎克伯格、马斯克相关的企业，还是其他大型科技公司，它们都清楚哪种方案划算、哪种不划算，也知道各种设备多久才能交付。所以，它们就会去买风机。
赫尔曼：既然这些订单未必会公开客户身份，那么我们能不能大致了解一下，目前专门用于数据中心的电力结构是什么样的？有件事很有意思：我记得彭博社曾经和国际能源署一起，统计了美国新增发电装机容量的情况，并把第一年的数据折算成年化数字。
考虑到特朗普的立场，结果相当令人意外：新增装机中，90%来自可再生能源，9%来自燃气电厂，剩下1%来自水电和地热能。
数据中心的情况也类似吗？有人知道具体比例吗？还是这些信息都被保密了？
福格尔：要回答这个问题，可能得更仔细地研究Meta、微软等公司的相关报告。
不过，这类统计有一个问题，也是我们多年来一直关注的问题。人们经常说：“新增装机容量的90%来自光伏。”但这通常只是看装机容量的吉瓦数。
我自己家里也装了屋顶光伏系统。如果设备标注的功率是10千瓦，并不意味着它每天都能持续发电，也不代表它每天都能产生固定数量的千瓦时电量。这个数字只是额定功率，并不是最终的实际发电量。
我们需要计算的是，在实际运行中能够得到多少电。对数据中心来说，不能只考虑某个时刻的峰值，而必须计算全天平均能获得多少电。毕竟，数据中心不是只在夏天运行。
能源供应商也是这样计算的。它们会为不同电源的实际可用程度打折扣、留出余量。燃气电厂也一样：它们需要检修和维护，并非随时都能百分之百运行。
赫尔曼：也就是要定期维修保养。
福格尔：对。核电站也是如此。法国的核电站也不是始终能百分之百运行。
所以，我们应该根据各种电源实际能够提供的电量和可用率来加权计算。这样一来，新增发电能力就不能简单地说有90%都能算作光伏实际供电。不过，即便考虑这些因素，可再生能源的增长规模依然非常可观。
我认为，这说明了一个普遍规律：只要一种技术在经济上行得通，就很难轻易阻止它继续发展。它自然会逐渐普及。
赫尔曼：那么，我们能不能大致估算一下？有些人可以称为“太阳能乐观派”。他们认为，只要把太阳能装机规模建得足够大，再配上一些电池储能，就能解决问题。
毕竟，10千瓦的光伏设备并不能全天候输出10千瓦的电力；但如果我把装机规模扩大十倍，再配上足够的储能，就可以在有太阳的时候储存大量电力，支撑整整一天。
有没有研究或计算可以告诉我们，太阳能加电池储能究竟能满足数据中心多少小时的用电需求？是一天20小时，还是一天10小时？
福格尔：这始终取决于数据中心位于哪里。美国不少数据中心建在亚利桑那州和得克萨斯州，这些地方日照充足。
赫尔曼：是啊，比如亚利桑那州。
福格尔：对。那里阳光非常充足，也正在建设规模很大的太阳能电站，所以太阳能在这些地方确实有用武之地。
但数据中心有一个特殊要求：它们通常与云服务提供商签订合同。云服务商再把计算能力、人工智能等服务提供给下游客户。合同要求数据中心必须保持极高的可用率，通常是99.999%。
赫尔曼：也就是“九个九”？99.999%。换句话说，凌晨两点也得正常运行。
福格尔：没错。这就很难只依靠太阳能来实现。
企业必须通过计算来确保供电可靠性。它们需要足够多的储能设备，不仅要撑过夜晚，还要能应付连续几天日照不足、天气阴沉的情况。因此，企业最终还是会采用多种能源组合。
而且，大多数人可能会以为，企业每建一座数据中心，就会在旁边专门建一座自己的电站。这种做法现在有个新说法，叫“behind the meter”，也就是在用户电表后方自行发电和供电。
但实际上，数据中心运营商并不是专业的能源供应企业。他们的主营业务完全不同，也不希望自己去经营一套复杂的能源系统。
他们最想要的，还是直接接入公共电网。对他们而言，几乎没有什么比可靠的公共电网更方便。
赫尔曼：不过，这样一来，又回到了另一个问题：数据中心接入电网后，可能推高其他用户的电价。
福格尔：确实如此。
赫尔曼：最后，我们把话题转回德国。刚才我们主要讨论了美国，因为最近施瓦茨集团宣布要在罗斯托克附近建设一个大型数据中心。施瓦茨集团旗下有Lidl和Kaufland等零售品牌。
我们刚才谈到的这些问题，在德国也存在吗？例如，数据中心会不会引发电价争议，或者围绕应该使用哪种电源产生争论？
福格尔：至少在电价问题上，德国目前的情况并不完全相同。不过，“不要建在我家后院”这种现象，我们德国人可太熟悉了。某种程度上，这个问题在风电行业就已经出现过。
此外，人们更担心的是数据中心会消耗多少水、用掉多少电，以及对空气质量会有什么影响。很多数据中心还有烟囱，这种设施乍一看就容易让人产生顾虑。
赫尔曼：这些烟囱是做什么用的？
福格尔：那是备用柴油发电机的排气设施。
如果合同要求数据中心有99.999%的时间都必须保持可用，那么一旦发生停电，就必须有备用电源。数据中心通常会在下面或相关设施区域安装柴油发电机，停电时它们可以像应急发电机一样启动，为数据中心供电。
不过，我们也可以回想一下：德国上一次大规模停电是什么时候？
赫尔曼：如果把柏林发生的事件暂时排除在外——针对电力基础设施的袭击不算一般意义上的电网故障——那确实不常见。
福格尔：没错。我们在德国拥有非常可靠的电网。有些在美国经营业务的企业也把德国电网称为“黄金标准”。与美国以及其他一些国家相比，德国电网建设得相当完善。
当然，我们必须继续升级电网，使其能够适应未来更多可再生能源接入的需求。某些方面，德国还需要提高办事和建设速度；同时，我们也得允许数据中心落地。
这也是德国与美国的一个区别：德国的大多数数据中心规模较小，包括你刚才提到的施瓦茨集团项目。它们通常不会一下子达到1吉瓦的规模。
规模较小的数据中心大多直接接入公共电网。它们也常常选址在过去建过煤电厂的地方，因为那里已经有现成的电网连接设施，可以省去不少工作。
赫尔曼：不过，它们最终还是会使用可再生能源来供电，对吗？施瓦茨集团的数据中心之所以选在罗斯托克附近，就是因为那里适合发展风电。我不确定他们会不会在那里新建风电场，还是说当地已经有了风电设施。
福格尔：这就是在沿海地区建设的优势。如果选址靠近海岸，通常更容易接入已有的电网。
赫尔曼：台积电不就是去了德累斯顿吗？它是那家大型台湾芯片制造商，为iPhone等产品生产芯片。
福格尔：没错。那里正是高性能芯片制造业的重要布局地点。
赫尔曼：台积电落户德累斯顿时，也向当地提出了条件：第一，机场必须继续运营。
福格尔：是的，因为员工需要方便地往返，也要能够顺利出差。
赫尔曼：另外，他们还希望获得可再生能源。
福格尔：没错。对这类企业来说，这些要求已经是基本条件。
赫尔曼：这其中也涉及成本计算。人们常说，德国的终端电价受到高额电网使用费、税费和各种附加费用影响，消费者未必能直接享受到低成本电力的好处。
但也有一些测算认为，太阳能，尤其是陆上风电，实际发电成本非常低。那么，这会不会影响台积电或施瓦茨集团为数据中心做出的选址和投资决定？
福格尔：我认为，成本可能不是最优先考虑的因素。对它们来说，更重要的是能源够不够清洁，以及能不能可靠地获得电力。
首先，它们得确保自己能拿到足够的数据中心容量。相较之下，电价可能是次要因素。
赫尔曼：还有一个例子。软银也曾表示，想在欧洲进行大规模数据中心投资，最后选择了法国。
福格尔：因为法国有核电。
赫尔曼：而且，已经折旧完毕的核电站，发电成本通常比较低。既然建设成本已经摊销完了，从经济角度看，继续使用它们并不是坏事。
福格尔：没错。
赫尔曼：很有意思。节目时间差不多了。你还有什么特别想补充的吗？
福格尔：我认为，如果德国想取得更大的进展，就需要认识到：技术和进步不是你想压制就能压制住的。
风能是这样，太阳能是这样，人工智能也是这样。它们的发展已经到来，不会因为我们不愿意接受就停下来。
我们真正需要做的，是提前做好准备，思考怎样才能更好地应对这些变化，怎样把电网建设得更完善，以及怎样从这些发展中获得最大的收益。
简单地说“我们不想要这个”，没有什么帮助。因为如果我们不做，其他国家就会做。到那时，对德国的就业市场也未必有利。
赫尔曼：就业市场确实也是德国面临的一个问题。
福格尔：没错。因此，我宁愿看到数据中心和其他相关项目落户德国。
当然，数据中心本身创造的就业岗位并不算很多。等设施投入运行之后，实际需要的员工数量不会特别大。
但它可能带动周边产生更多机会。数据中心可以为当地企业提供人工智能等技术所需的基础设施，让附近的公司更好地使用人工智能，也就可能创造其他工作岗位。
我觉得，我们不应该总是对这些发展感到害怕。更重要的是主动做好准备、推动相关发展。
而且，从个人角度来说，如果我们家附近能有更多数据中心，我也会很高兴。毕竟，如果这些项目还能帮助当地学校获得更好的资金支持，那我觉得也未尝不可。
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