文|张润晨
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引言
寒风如刀，打在了德州的脸上。2021年2月，德州的温度刷新了30年的最低记录，零下十几度的低温让这个常年温暖的州陷入了混乱。430万户家庭突然断电，家里的取暖器成了摆设，水管冻裂，屋子成了“冰窖”。马路上，人迹罕见，仿佛末日降临。
电网瘫痪，几天后灾难的影响开始蔓延。那些习惯了现代生活的人们，不得不面对一个几乎无法想象的现实——没有电。不能做饭，不能充电，连喝上一口热水都是奢侈。而让人心痛的是，在这场寒潮里，很多人活活冻死，光靠壁炉取暖的人还不小心把房子烧了。
你也许会想：美国这不是最发达的国家之一吗？为什么一场寒潮就把电网弄瘫痪了？是的，这个问题很讽刺。但事实就是，美国电网的问题由来已久。
美国电网的现状
美国的电网，别看名字挺大，其实它背后是个拼拼凑凑的“老古董”。根据美国土木工程师协会的报告，这些电网的许多部分已经用了超过一个世纪，原本的设计寿命也就50年，结果这些设施还被硬撑着用。
更让人匪夷所思的是，美国的电网被分成了三个大区：东部、西部，还有一个德州自成一派。这三部分之间互不连通，基本就是谁的事谁担，连个电线都没搭在一起。德州的电力出了问题，你说是不是可以从隔壁的州调点电过来？很抱歉，不行，线不通。
电网老化问题最严重的还不是硬件，而是对现代需求的完全不适应。如今是人工智能的时代，机器学习、大数据计算等等需要的电量可是极其庞大的。麻省理工的研究人员指出，像ChatGPT这样的AI模型，单次查询的耗电量是谷歌搜索的10倍还多。
您想象一下，传统电网本就过载，突然要加上这额外的负担，崩溃也不奇怪。2021年的德州寒潮事件，恰恰暴露了这些深层次的问题。
不过，这仅仅是电网危机的冰山一角。实际上，美国的电网每年都在勉强支撑。供电系统仿佛一个即将倒塌的老楼，每次问题出现，都是拿胶带、铁丝临时修补一下，但从来没有彻底解决根本问题。
人工智能与电网的对抗
人工智能的迅猛发展给各行业带来了前所未有的机遇，但随之而来的电力需求激增，也让电网这个“老古董”不堪重负。美国的新建数据中心成了名副其实的“电老虎”。
举个例子，亚马逊在匹兹堡郊区建了一个数据中心，这个地方消耗的电力比75万户家庭的用电量还要多。更夸张的是微软和OpenAI在建的“星际之门”园区，它将消耗超过300万户家庭的电力。
让电力专家们头疼的是，像这些庞大的数据中心，通常会建在靠近人口密集的地方，而这些地方的电网已经到了极限，完全没有多余的容量去支持如此巨大的负荷。
如果你以为这是最糟糕的情况，那还远远不够。美国不仅是电网老化，还陷入了恶性循环。基础设施年久失修，而人工智能和大数据的爆发式增长导致的电力需求远远超出了电网的承受能力。
电力负荷不断增长，电网却没办法及时升级。于是一个个问题不断出现，电力短缺、设备故障、甚至是大规模停电。
数据摆在那儿：2021年，美国能源部的一份报告中提到，美国电网的维护和升级投资远远跟不上需求的增长。每年大概有超过5000起停电事件，其中大部分是因为设备故障和电力负荷过高导致的。而每次停电带来的经济损失，少则数亿，多则上千亿美元。
中国的特高压输电技术
面对这个困局，美国并不是没有试图寻找解决办法。而此时，一个大家的目光都集中到了东方的一个大国——中国。
中国在电力输送领域的技术领先，尤其是在“特高压输电”上独领风骚。这项技术曾经是全球电力界的难题，许多国家尝试攻克，但没有成功。
美国搞了一半就停留在实验室，日本因为资金问题放弃，前苏联好不容易建成了一条线路，却在几年后停止运行。全球范围内，唯有中国完全掌握并应用了这项技术。
特高压输电到底是什么呢？简单来说，它是一种高效的长距离大规模输电技术，可以把远在千里之外的电力源源不断地传送到目的地，损耗却非常小。以前的输电技术，比如美国常用的500千伏超高压，传电距离只有700公里左右，但特高压却可以轻松传输数千公里。
换句话说，中国已经掌握了让电“飞跃”大半个国家的能力。美国看到中国在这方面的成就，自然是“眼红心热”，毕竟他们现在的电网系统早就落后了几十年。于是，一场跨国合作的提议在能源专家之间流传开来。
向中国求助的尝试
于是，在一次能源专家的闭门会议上，有人提出了一个大胆的想法：向中国求助。与其自己花费数十年时间研究特高压输电技术，不如直接向中国学习，或许还能快速解决眼前的问题。这个提议看似合理，毕竟中国的特高压技术已经成熟应用多年，几乎没有失误。
美国的老旧电网要是能得到中国的技术支持，必然是个重大突破。然而，事情并没有那么顺利。尽管一些专家积极推动这一计划，但中国的态度却出人意料地冷淡。根据知情人士透露，中国方面的回复相当简短：“不说中文，不予理睬。”
这个回应让美国方面有些尴尬。他们并不是没有努力过，但中美两国之间的政治紧张局势以及技术壁垒，让这次尝试几乎没有任何进展。
有的美国专家不禁感慨，特高压输电技术已经成为中国的一张“王牌”，不仅在国内广泛应用，还向世界其他国家输出技术和设备。美国原本有机会在这一领域抢占先机，但因为长期忽视电网基础设施的建设，导致现在面对人工智能的电力需求时，几乎无力应对。
美国电网的问题，说到底不仅仅是技术问题，更是政策、资金和管理多方面的问题。首先，电网是由3200多个地方和地区的公用事业公司负责运营，彼此之间缺乏统一协调。这就好比一个国家有上千个小电网，大家各自为政，想要进行全国范围内的升级改造非常困难。
其次，资金问题也制约了电网的升级。美国虽然是世界头号经济大国，但每年用于电网建设的资金远远不足以应对现代化的需求。根据土木工程师协会的数据，2017年美国高压输电的年度支出仅为219亿美元，而配电系统的支出在过去20年中只增长了54%。
相比之下，中国在过去十几年里，投入了巨额资金用于电网升级，特高压输电技术的推广更是得到了国家层面的支持。
再者，管理混乱也是一大问题。美国的电力市场私有化严重，许多电力公司以盈利为导向，缺乏长远的战略规划。这导致电力基础设施的更新换代严重滞后。相比之下，中国的电力系统是由国家主导，统一规划、统一调度，因此在技术推广和设施建设上效率更高。
结语
尽管美国在电网技术上遇到了巨大挑战，但这并不意味着局面无解。随着人工智能的广泛应用，美国电力行业必然会迎来一次大变革。无论是从中国引入技术，还是自主研发，都将成为未来的方向。
虽然这次求助中国的尝试没有成功，但它暴露出的问题远比电网故障本身更深刻。中美两国的技术差距以及政治紧张，使得这一领域的合作变得困难重重。然而，在全球化时代，能源和技术的挑战没有国界。
美国的电网问题，不仅仅是一个国家的难题，它也是全球电力系统老化、应对新时代需求的共同课题。
参考资料:
美媒刊文：美国老化电网已无法负荷AI计算，须学习中国建立国家高压输电走廊.观察者网 2024-09-25