数据中心电力与冷却：电网压力、太空测试与110万美元罚款

据The Register报道，美国能源部本周宣布投入525000万美元用于电网改进。这笔资金包括19亿美元联邦拨款和335000万美元成本分担资金。

资金将投向26个州的31个项目，旨在提供至少23吉瓦的额外容量。其中19亿美元是能源部宣布的联邦份额。该计划不建设新的发电设施。大部分工作涉及重新布线或重建超过1500英里的输电线路，并在21000英里的电网基础设施中部署传感器、功率流控制设备和分析工具。能源部声称这将提高可靠性，并降低约1亿美国人的电费。美国能源部长Chris Wright表示，这些投资“将从我们已有的基础设施中获取更多价值，在电网中输送更多电力，并帮助提供负担得起、可靠且安全的电力，为未来几十年的美国繁荣提供动力”。

这种表述很重要。约束条件不仅是国家能发多少电，还有电线能承载多少，以及系统增加容量的速度。

The Register报道，穆迪本月初警告称，数据中心建设速度超过了电网增加所需容量的能力。到2030年，穆迪估计美国数据中心电力消耗将达到426 TWh，接近2025年水平的两倍。在阅读任何关于电网升级的公告时，这个数字值得记住。与此同时，运营商正通过其他方式购买电力。The Register指出，小型模块化反应堆、地热发电和老化核电站重启领域的投资激增。芯片制造商也在推动更智能、互联性更强的数据中心，以便在必要时将容量释放回电网，Nvidia也在其中。

冷却是更棘手的问题

电力吸引头条，而热量才是物理学变得尴尬的地方。谷歌的Project Suncatcher，一项测试轨道AI计算的努力，是最清晰的例证。

Ars Technica报道，谷歌的首颗实验卫星，绰号MVP，计划于10月1日搭乘SpaceX的Falcon 9火箭发射，作为Transporter-18拼车任务的一部分。卫星大小约如冰箱，搭载四颗谷歌定制的TPU AI加速器。其太阳能电池板提供约1千瓦电力，大致足够运行微波炉或吹风机。谷歌并未从零开始建造航天器。虽然内部的AI硬件属于谷歌，但卫星来自一家名为Planet Labs的卫星图像公司，据Ars Technica报道。原计划是在2027年发射两颗定制卫星，但谷歌希望加速，将其芯片整合进Planet Labs已为早期测试建造的卫星中。

冷却是测试只能短时运行的原因。Ars Technica报道，谷歌的解决方案使用一层可塑的“热界面材料”，将芯片连接到铝和铜热管，后者将热量传导至散热器，并将其投射到太空中。即便如此，系统只能运行约15分钟的短爆发，之后TPU必须关闭，让散热器跟上。

Tom's Hardware也报道了15分钟的限制，指出卫星将在轨道上停留最长六年，期间处理AI请求长达一年，之后在再入时烧毁。两家媒体对AI载荷运行时间的说法不一，因此对持续时间声明需谨慎对待。辐射是另一个问题。Ars Technica指出，辐射可能损坏芯片或通过翻转位干扰计算，而谷歌的芯片是与其地面服务器相同的TPU，而非专门加固的硬件。Tom's Hardware报道，谷歌目前的应对措施是定期重启芯片。谷歌研究高级副总裁James Manyika告诉《纽约时报》：“坦白说，我们不指望未来几年内有任何实用的运营成果。”他将这一努力比作谷歌的无人驾驶汽车，该公司“在任何东西出现前大约15年就开始测试”。

轨道数据中心并非地面电力和冷却限制的近中期答案。这是一个拥有四芯片卫星和1千瓦太阳能阵列的研究项目。据Tom's Hardware报道，谷歌曾提出长期计划，部署由80多颗卫星组成的网络化集群，但该公司自己的研究主管将时间线定在数年，而非几个季度。

新泽西州110万美元的案例

在地面上，执法层面正变得响亮。据Ars Technica于9月24日报道，新泽西州命令东海岸最大规划数据中心之一的运营商支付110万美元罚款，原因是其秘密安装和运行燃气发电机，违反了该州的空气污染控制法。DataOne在《卫报》和Floodlight News于八月进行的调查后受到罚款，该调查分享了热无人机画面，显示62台燃气发电机中有45台正在运行。

据Ars Technica报道，尽管这些发电机以1982千瓦的容量运行，超过州限50倍以上，但均未获得37千瓦及以上机组所需的许可证。新泽西州环境保护部指出，此类发电机排放二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和其他燃烧相关污染物，可能加重哮喘、引发心脏病发作并导致早逝。DEP专员Ed Potosnak称此举是“新泽西州针对数据中心采取的最大规模的行动”，并表示数据中心不会“在该州肆意建设或运营”。

补救措施有限。DataOne被给予45天时间申请许可证或停止运营，但在寻求许可证期间可继续运行燃气发动机。当地环保非营利组织Sustain SJ的Nichole Gardner告诉Ars：“我们认为这既在金额上也在执法力度上都不足。”DataOne发言人告诉《纽约时报》，该公司“将为临时发电机申请空气许可证”，表示“不同意”罚款，并补充称该站点正在“过渡到低排放、安静的燃料电池”。

靠近Vineland场地的居民并未感到安心，该场地为包括Copilot在内的微软AI工具提供动力。Tiffany Leone-Vespa告诉《纽约时报》：“自他们未经许可运行这些发电机以来，我们一直在吸入什么？”另一位长期居民Steve Brown称其为“不要请求许可，只需事后请求原谅”的安排。新泽西州有80多个数据中心在规划或建设中，并最近通过了一项法律，终止数据中心税收抵免，阻止开发商从此前提供25000万美元激励措施的资金中受益。

将这三个故事放在一起，模式清晰可见。电网资金是真实的，但滞后。轨道实验是真实的，但微小。新泽西州罚款是真实的，但正如居民所指出的，相对于涉及的资本而言很小。它们都没有解决行业自身预测所描述的电力和冷却危机。