美國AI資料中心對電力的需求正以電網擴容速度的十倍增長，對老舊且投資不足的電網造成巨大壓力，恐導致電力供應不足，並迫使資料中心業者轉向自建發電設施，而電池儲能系統（BESS）成為解決電力短缺和穩定供電的關鍵方案。
美國資料中心對電力的需求正以驚人速度增長，遠超電網的擴容能力。根據外媒報導，資料中心的用電量增速約為電網容量擴張的十倍，這主要歸因於人工智慧（AI）基礎設施的蓬勃發展，導致全美各地新建伺服器機房的需求激增。
AI算力需求推升用電負荷
自2000年以來，美國資料中心的用電量平均每年增長19%，而同期電網容量每年僅擴張2%。《The Register》指出，資料中心佔美國電網容量的比例從2000年的0.1%躍升至2025年的約5%，增長了50倍。預計到2030年，伺服器機房的能源消耗將再翻一倍以上，屆時資料中心可能佔美國總用電量的近12%。僅今年，AI資料中心的能源消耗預計將增長26%。
這種快速增長揭露了美國電網基礎設施長期投資不足的問題。電網老化且擴容緩慢，難以負荷預期的電力需求增長。據《Energy Global》報導，未來八年內，美國尖峰電力需求預計將增加33%，年總用電量預計將增長47%。除了AI資料中心，人口增長、電動車充電普及、家庭與商業電氣化、重工業製造業擴張，以及傳統火力發電廠退役，都是推升用電需求的主因。
供電延遲恐造成鉅額損失
電力供應的不足已成為資料中心產業發展的一大挑戰。Howden自然資源部門主管史都華·亞當（Stuart Adam）表示，電力可用性正成為資料中心快速擴張的關鍵難題。電網延遲供電可能長達2至6年，對大型、受電力限制的專案而言，這意味著高達8億至24億美元的營收損失。為維持資料中心佔電網容量5%的比例不變，預計到2030年，需要額外提供110吉瓦（GW）的自建電力（behind-the-meter capacity），然而這項擴張目標被認為難以達成。
為因應電力挑戰，資料中心開發商正積極尋求傳統電網連接之外的供電方案，例如自建發電設施。此舉雖能確保電力供應，但也將增加營運和財務上的風險，因為業者需承擔更多電力基礎設施的責任。美國聯邦能源管理委員會（U.S. Federal Energy Regulatory Commission）已規定，自2026年6月起，美國資料中心業者將必須投資自己的發電與輸電基礎設施。
儲能系統成解方之一
在此背景下，電池儲能系統（BESS）被視為解決方案之一。BESS能儲存來自傳統或再生能源的電力，並在需求高峰時釋放，有助於穩定電網波動。相較於傳統電網擴建需數年時間，BESS專案通常可在數週內部署完成，且具備模組化、可擴展等優點。對AI資料中心而言，BESS能有效管理電力品質問題，並透過儲存離峰電力來降低資本支出，同時讓資料中心成為更具責任感的電力用戶，減少對區域電網的負擔，穩定能源成本。韓國能源解決方案供應商LG Energy Solution已將北美廠區的電動車電池產能，部分轉移至能源儲存系統的生產線，以應對市場對儲能設備日益增長的需求。此外，BESS還能促進再生能源的整合，並有望緩解自2020年以來上漲30%的住宅用電價格問題。
參考來源
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Batteries are meeting surging US energy demand（Energy Global）
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US bit barn boom sees energy needs grow 10x as fast as grid…（The Register）