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原文链接：https://www.wired.com/story/europe-squeeze-power-energy-grid-ai-data-center/
原文作者：Joel Khalili
AI竞赛给欧洲公用事业公司带来压力，要求从电网中榨取更多电力
随着全球AI实验室对计算能力的需求不断增长，欧洲各国正 竞相 推出新的数据中心。主要限制因素是能源，特别是输送能源的能力。
尽管能源专家表示，欧洲有望产生足够的能源，但电网运营商普遍缺乏将能源输送到所需地点的基础设施。这 正在限制电网容量，从而限制了能够连接而不冒着停电风险的新型耗能数据中心的数量。
英国国家电网（National Grid），负责英格兰和威尔士的输电网络，表示已有超过30吉瓦（GW）的电力需求来自拟建的数据中心，这相当于大不列颠高峰需求的2/3。即使考虑到其中一些数据中心可能永远不会建成，目前也无法容纳它们。
一些数据中心项目因等待接入许可而失败，损害了 欧洲 在 AI实验室在计算上投入的数千亿美元 中占据份额的 雄心。网格优化公司Neara的董事总经理Taco Engelaar声称：“在欧洲，由于无法接入电网，许多项目被取消了。”
在政府的压力下，电网运营商正在尝试从现有网络中榨取额外的容量，包括更换电力线路的金属材料、绕过拥堵区域，以及根据天气条件的变化来调整线路的能源输送量。
National Grid风险投资部门National Grid Partners的总裁Steve Smith表示：“没有单一的解决方案，你必须‘万事皆做’。”
英国电网等待连接的数据中心队列在2024年底 迅速增长，当时政府将其 指定 为“关键国家基础设施”。此后，根据英国能源监管机构Ofgem的数据，连接申请“远远超出了最雄心勃勃的预测”，队列规模已扩大三倍。Smith说：“我们知道由于交通和供暖的电气化，新的需求浪潮即将到来。现在，AI又增加了。”
一个显而易见的解决方案是建造新的输电线路，但这既昂贵又耗时。根据开发规模，建造新的输电线路可能需要七到十四年，考虑到潜在的规划问题、法律异议、供应链和劳动力瓶颈以及建设时间。“需要时间来铺设设备，连接好，让线路工去完成所有工作，”Ofgem战略规划和连接副主任Jack Presley Abbott说。
英国的特殊地理条件带来了进一步的问题。英国大部分可再生能源发电位于苏格兰和英格兰北部，而能源消耗（包括数据中心）则集中在人口更稠密的国家南部。与此同时，英国西部崎岖的地形意味着输电线路必须沿着国家东部或海上布线，这限制了网络扩展的选择。
在此背景下，National Grid正在试验可以在事后应用于榨取电网更多容量的技术，并可能允许更多数据中心连接。“愿意为使用你的网络付费的大客户是很棒的。诀窍是，你是否能找到连接他们的方法，而无需建造大量的 But National Grid is experimenting with technologies that can be applied after-the-fact to squeeze more capacity out of the grid and potentially allow more data centers to connect. “Large customers willing to pay to use your network are fantastic. The trick is, can you find ways of connecting them where you don’t have to build huge amounts of new infrastructure?” says Smith.
动态线路额定值（DLR）
据National Grid称，最有前景的选择之一是基于传感器的系统，称为动态线路额定值（DLR），其中流经电力线的能量量根据当地天气条件进行调整。当更多的能量（从而更多的热量）通过线路时，它会向地面下垂，可能造成危险。但在寒冷有风的日子里，环境冷却效果允许更多能量安全通过，增加了线路的容量。
Engelaar声称：“许多运营商对线路的流量做出非常保守的假设。我们认为英国网络大约四分之三的容量可以输送更多能量。”“线路中运行的热量相对较小的增加可以转化为能量吞吐量的巨大增加——这是非线性的。”
欧盟的一项研究发现，通过应用DLR等“电网增强技术”，运营商可以将整个网络容量提高 高达40%，理论上为数据中心和其他大型电力需求源的连接腾出空间。
然而，尽管National Grid计划在未来两年内将DLR部署到许多最繁忙的线路上，但到目前为止，该技术仅应用于 275公里线路。“我们希望能够快速行动并打破常规，但当我们这样做时，灯就会熄灭，”Smith说。
同样，在数据中心需要最大能量来冷却硬件的时候（例如在热浪期间），在电网上运行更多能量可能不一定安全。斯特拉斯克莱德大学（University of Strathclyde）的电气工程教授、英国能源研究中心（UK Energy Research Center）联合主任Keith Bell说：“这恰恰与你想要的相反。”“它们的需求在炎热的日子里会更高，但你的网络容量却会更低。”
National Grid旨在通过将DLR与允许能量 分流绕过拥堵线路 的技术以及允许数据中心 根据全国需求高峰和低谷灵活调整其消耗 的技术相结合来缓解这种情况，在电网压力大时减少能源使用或转向现场电池。传统数据中心要求不间断的计算能力，因此过去电网运营商将其视为不可妥协的电力需求来源。但AI数据中心的任务虽然能耗巨大，但更具间歇性， 试验数据 表明，它们可能可以在不干扰关键任务的情况下进行调整。“AI数据中心最大的突破在于灵活性，”Smith说。“如果一个超大规模数据中心在我们需要的时期提供灵活性……它将连接得更快。”
确定电网增强技术何时能带来实质性的容量增长以及它们能从网络中挤出多少额外电力，这是一门不精确的科学。National Grid估计，在过去五年中，通过结合电网增强技术以及用新型、导电性更强的线路替换旧线路，它已将网络容量增加了16GW。
这个技术集合可以作为权宜之计，允许更多需求源连接，同时开发额外的输电线路，然而，目前规定National Grid在电网连接规划决策中不能将数据中心灵活性纳入考量，这一事实也削弱了这一想法。
新建基础设施仍是关键
最终，为容纳AI数据中心所需的网络容量增长很大一部分将需要来自新建基础设施。National Grid网络架构与创新主管David Adkins说：“我们未来五年在网络上传输能量加倍的计划需要干预——需要建设架空线路。我们将需要建造更多的物理基础设施。”
与此同时，为了试图缩短臃肿的电网连接队列，Ofgem 正准备进行改革，旨在帮助筛选出最可行和最认真的提案，而非投机商为AI而提出的机会主义提案。监管机构还 威胁对未能增加网络容量和按时完成连接的电网运营商处以罚款。
Presley Abbott说：“尽早连接。这才是游戏的名称，对吧？我们需要尽快连接这些数据中心，以获得优势。”
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