受極端天氣影響，美國電網正面臨前所未有的供電壓力。而AI數據中心的用電波動，也為美國電力系統運行帶來隱患。

今年夏季，美國東部、中西部和南部持續遭遇熱浪侵襲。美國國家氣象部門預計，紐約、費城、華盛頓等城市體感溫度將超過110華氏度（約43攝氏度），約30個州、1.6億人口處于極端高溫預警之下。

持續高溫正對美國電力系統形成巨大壓力。

根據北美電力可靠性公司（NERC）發布的夏季可靠性評估，美國今年新增約58.5吉瓦（58500兆瓦）發電資源，其中包括約30.5吉瓦（30500兆瓦）太陽能、16吉瓦（16000兆瓦）電池儲能和7吉瓦（7000兆瓦）天然氣發電能力。在正常夏季條件下，美國整體電力供應預計能夠滿足需求，但極端天氣及負荷快速增長仍可能增加局部供電風險。

據英國《金融時報》2日報道，美國東北部、中西部和南部地區共有超過15萬戶家庭斷電，其中包括紐約州的2.7萬余戶。

美國能源部已宣布進入能源緊急狀態，并授權區域電網運營商采取措施保障供電安全。

極端天氣推升用電需求

美國能源部長克里斯·賴特已宣布能源緊急狀態生效，并授權美國最大區域電網運營商之一PJM互聯系統（PJM Interconnection）采取緊急措施。在必要情況下，PJM可限制配備現場備用發電設備的數據中心及其他大型非關鍵用戶的用電，優先保障醫院等關鍵基礎設施的電力供應。

據悉，PJM負責向美國13個州及華盛頓特區約6500萬用戶供電。該機構預計，本輪熱浪期間，系統峰值負荷將達到166304兆瓦，超過2006年創下的歷史最高紀錄，電網正面臨前所未有的供電壓力。

高溫不僅推高了用電需求，也進一步增加了居民的生活成本。美國國家能源援助主管協會和能源貧困與氣候中心預計，今年6月至9月，美國家庭平均夏季制冷支出約為792美元，高于去年的717美元，同比增長約10.5%；與2020年相比，夏季制冷成本累計上漲近40%。

美國能源信息署預計，今年夏季天然氣發電量將與去年基本持平，而新增的空調用電需求將主要由可再生能源滿足。

不過，業內人士仍對電網能否維持穩定運行保持謹慎態度。休斯敦大學能源與創新副校長拉馬南·克里希納穆爾蒂認為，本輪熱浪期間，美國多個地區的電力需求可能刷新歷史紀錄。

他進一步指出，今年熱浪恰逢美國獨立日假期，居民空調用電需求將持續維持高位。同時，夜間氣溫居高不下，也意味著發電廠難以利用低負荷時段開展例行檢修。極端情況下，部分地區甚至可能實施局部輪流停電，以保障電網整體穩定運行。

除高溫外，干旱、野火、颶風等極端天氣同樣影響美國電網運行。

NERC表示，美國西部創紀錄的低積雪水平正在降低水庫水位，可能限制水電產出，增加公用事業公司購電成本；野火則成為落基山脈地區電網面臨的主要風險。

美國聯邦能源監管委員會（FERC）指出，密蘇里河和密西西比河流域水位下降可能影響煤炭運輸，而河流水位過低或水溫過高，也可能導致依賴河水冷卻的發電廠降低發電產出甚至停機。

此外，當高需求與低風速、低太陽能發電同時出現時，也可能造成局部電力供應緊張。NERC表示，這類風險在得克薩斯州西部較為突出，當地油氣產業電氣化、加密貨幣礦場及AI（人工智能）數據中心持續擴張，對電網提出更高要求。

目前，美國多個區域電網運營商均已進入高溫應對狀態。紐約獨立系統運營商預計，未來幾日電力需求將接近歷史高位，中西部獨立系統運營商也預計系統峰值負荷可能刷新紀錄。

負責美國新英格蘭地區電網運行的新英格蘭獨立系統運營商表示，由于加拿大同樣遭遇熱浪，跨境電力支援能力可能受到影響。新英格蘭獨立系統運營商發言人馬修·卡克利表示，目前系統預計仍擁有滿足用戶需求及備用容量所需的資源，并將持續監測市場狀況，必要時采取措施維持供需平衡。

AI數據中心成隱患

除居民用電外，AI數據中心快速擴張也成為推動美國用電需求增長的重要因素。NERC數據顯示，今年夏季峰值需求較去年增加約11吉瓦（11000兆瓦），其中大型數據中心貢獻了相當一部分增量。

除負荷增長外，數據中心運行方式也成為電網關注的問題。NERC表示，在部分輸電線路發生故障時，一些數據中心會迅速切斷與電網的連接，轉而使用現場備用電源。多個大型負荷同時退出電網，可能導致供需瞬間失衡，增加系統運行風險。

今年5月，NERC發布了一項罕見預警，要求美國公用事業公司加強對大型用戶的監測和規劃。

NERC首席執行官吉姆·羅布表示：“這是一個高度復雜的風險環境，正如我此前所說，‘這是一個五級火警級別的危機’。”

談及數據中心對電網的影響時，他表示：“我們擔心的是數據中心會瞬間停止取電。這種切換會發生得非常快，可能在電網其他部分引發各種振蕩等問題。”

咨詢機構伍德麥肯茲監測發現，一些大型數據中心幾分鐘內用電波動可超過50兆瓦。該機構分析師本·赫茲-沙格爾表示：“在當前這種負載波動水平下，維持一個穩定、可靠且高效的系統，即使在數據中心園區內部，也是一個巨大挑戰。”