《中国经济周刊》记者 孙晓萌
当前，美国最热门的商业地产不再是办公楼或者购物中心，而是数据中心。
随着人工智能，尤其是大模型等技术高速发展，高性能计算需求和存储需求也在不断增加，美国数据中心建设呈现出强劲增长势头，谷歌、微软、Meta等科技巨头纷纷入局，投资数十亿美元用于数据中心扩建。
值得注意的是，电力和土地已成为数据中心选址最关键因素。与此同时，电力基础设施和土地资源紧缺也是数据中心进一步扩张的主要瓶颈。
数据中心建设向“新区”转移
伴随着云计算、人工智能和大数据的广泛应用，美国当前对超大规模数据中心的需求正在上升。据工业信息资源公司（IIR）报道，预计到2030年，美国数据中心的电力需求将从2022年的17吉瓦增至35吉瓦。
美国数据中心建设成为各大科技企业争相投资的热点。一份研究机构报告显示，数据中心建设正在全美稳步扩张，参与其中的企业不乏谷歌、微软、Meta等大型科技巨头。房地产公司仲量联行数据中心战略副总裁西恩法尼表示，这些大公司以20%～30%的年复合增长率自建数据中心，并为这些新设施投入多达数十亿美元。
谷歌在俄勒冈州已经投资了数十亿美元用于数据中心扩建，还在爱荷华州投资6亿美元建设；微软在南弗吉尼亚的Boydton数据中心进行了多次扩建，也正在得克萨斯州圣安东尼奥扩展其数据中心；Meta则是计划在内布拉斯加和得克萨斯州扩建其数据中心，也已投入数十亿美元。
虽然不少公司都在建设数据中心，但却面临主要地区可用空间有限的挑战。例如，弗吉尼亚州北部作为全球最大的数据中心市场，其可用资源仅为0.2%。 这使得开发商不得不寻找新的数据中心建设用地。
据悉，美国的主要数据中心在弗吉尼亚州北部，辐射范围可至俄亥俄州中部等次级市常据CBRE报告显示，2023年美国主要数据中心市场容量增长26%，弗吉尼亚州北部依然是最大市场，数据中心容量达到1.6吉瓦。次要市场也在快速发展，西北地区新增了554兆瓦容量。
房地产公司仲量联行的高级经理卡尔比尔兹利表示，不少公司计划将数据中心新建到电力充足和土地资源相对丰富的新区域。该公司数据中心负责人普里亚韦拉马卡尼表示，土地资源紧缺限制了数据中心扩张。
比尔兹利还表示，数据中心需求的快速增长导致建设时间缩短，同时增加了该行业对资金的需求。当前，投资数据中心作为一种另类投资吸引了不少投资者的兴趣，一家投资管理公司的经理帕特里克威尔森表示，自远程办公兴起以来，大量资金涌入数据中心、通信基础设施、光纤等相关技术支持领域。
算力可能正在“吸干”电力
日媒报道，据国际能源署（IEA）估算，由于需要大量电力的生成式AI越来越普及，2026年全球数据中心耗电量最多将达到2022年的2.3倍。此前，马斯克也就相关话题表达过担忧，他认为AI发展过程中，下一个短缺的将是电力。
巴克莱银行在7月底发布的一份研报中指出，预计到2030年数据中心的电力需求将超过美国电力需求的9%，电力和土地已成为数据中心选址最关键因素。巴克莱的数据显示，2023年，谷歌和微软的数据中心能源需求分别增长20%和26%。
随着运算量的增加，服务器耗电量也在增加。传统数据中心机架的功率在10～14千瓦，而用于AI的机架则是40～60千瓦。生成式AI回答一次问题所需电力，是谷歌一次搜索所需电力的10倍。
以当前最有代表性的ChatGPT为例，其一天需要回答2亿次提问，消耗约50万千瓦时的电力，而一个普通美国家庭一天所需电力仅为29万千瓦时。
如前文所述，由于主要数据中心市场土地紧缺，不少公司将目光投至新地区。然而，不少建设数据中心的新城市缺乏合格供电基础设施，电网容量不够。当前，新数据中心排队并网等待时间约为2～3年，大容量电网扩展需要等待5～10年。
由于担心电力供应不稳定，运营商希望得到更多的政策支持。以弗吉尼亚州为例，该州的高压输电线路容量已达到极限，导致新的数据中心项目面临延误的风险。为了应对这一问题，弗吉尼亚州通过了一项法案，加快了6000万美元的输电项目审批，这一举措得到了包括亚马逊在内的多个行业巨头支持。
数据中心需探索可持续发展
为了应对日益增长的电力需求，运营商也在积极采用各种环保措施和技术创新。比如利用先进的冷却技术和可再生能源，数据中心正逐步向绿色环保方向发展。还有许多数据中心开始使用风能和太阳能，以减少对传统能源的依赖。同时，液体冷却系统的使用显著提高了能源效率，降低了冷却成本。
在技术创新方面，数据中心还在探索使用AI和大数据分析来优化能源管理和提高运营效率。例如，通过使用智能电网技术，数据中心可以实现电力使用的动态调整和优化，从而减少能源浪费。此外，利用AI技术，数据中心可以更准确地预测电力需求，并根据实际情况进行调整，从而提高能源利用效率。
数据中心还在积极采用其他绿色技术和策略，以减少环境影响。例如，一些数据中心开始使用模块化设计，这种设计不仅可以提高建设速度和灵活性，还能减少建设过程中产生的废弃物和碳排放。还有一些数据中心运营商正在探索使用再生材料和绿色建筑材料，以进一步减少环境影响。
此外，数据中心行业的迅猛发展还引发了土地资源和环境保护的讨论。例如，微软的新项目预计会损失近8英亩的湿地和1600多英尺的溪流河道，这一情况引发了环保组织的关注和讨论。未来，如何在满足数据中心建设需求的同时，兼顾环境保护，将成为行业发展的重要议题。
总体来看，美国数据中心建设的热潮不仅是科技行业发展的一个缩影。随着云计算、AI技术的进一步发展，数据中心建设将继续成为资本投入的重点领域，而如何合理利用紧缺的电力和土地资源，平衡经济效益与环境保护，将是未来行业面临的主要挑战。
（本文刊发于《中国经济周刊》2024年第15期）
