数据中心供电与散热：电网承压、太空测试与110万美元罚单

美国能源部本周表示，将向电网改造投入52.5亿美元。据The Register报道，这笔资金包括19亿美元联邦拨款和33.5亿美元成本分摊资金。

资金覆盖26个州的31个项目，目标是至少增加23吉瓦容量。19亿美元的联邦份额是这次公告的核心。该计划不新建发电设施。大部分工作是更换导线或重建超过1500英里的输电线路。它还会在21000英里的电网设施上部署传感器、潮流控制装置和分析工具。能源部称，这将提高可靠性，并为约1亿美国人降低电费。美国能源部长克里斯·赖特说，这些投资“将让我们从现有基础设施中榨出更多价值，让更多电力在电网上流动，并帮助提供可负担、可靠、安全的电力，为美国未来几十年的繁荣提供动力。”

这个说法值得注意。制约不只是国家能发多少电，还在于电线能送多少电，以及系统能多快增加容量。

The Register报道，穆迪本月早些时候警告，数据中心的建设速度超过了电网增加所需容量的能力。穆迪估计，到2030年美国数据中心的用电量将达到426太瓦时，接近2025年数字的两倍。读任何电网升级公告时，都该记住这个数字。与此同时，运营商正通过其他方式买电。The Register提到，小型模块化反应堆、地热发电和老化核电站重启出现了一波投资。芯片厂商也在推动更智能、更互联的数据中心，让它们在必要时把容量释放回电网，英伟达是其中之一。

散热是更难的问题

供电占据头条，散热才是物理上棘手的地方。谷歌的Project Suncatcher是最清楚的例证，它的目的是在轨道上测试AI算力。

Ars Technica报道，谷歌的首颗实验卫星名为MVP，定于10月1日搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭发射，属于Transporter-18拼车任务。卫星大约有一台冰箱大小，搭载四块谷歌自研的TPU AI加速器。太阳能板提供约1千瓦电力，大致够运行一台微波炉或吹风机。谷歌没有从头建造这颗航天器。里面的AI硬件是谷歌的，但卫星来自一家叫Planet Labs的卫星影像公司，据Ars Technica报道。原计划是在2027年发射两颗定制卫星。谷歌想更快推进，于是把自己的芯片集成进Planet Labs为早期测试已经造好的一颗卫星。

散热是测试只能短时运行的原因。Ars Technica报道，谷歌的方案是用一层可延展的“热界面材料”把芯片连接到铝制和铜制热管。热管把热量导入散热器，再由散热器向太空辐射。即便如此，系统一次只能运行约15分钟，之后TPU必须关机，让散热器追上进度。

Tom's Hardware也报道了15分钟的限制。它指出，这颗卫星将在轨道上处理AI请求最长一年，并在再入大气层烧毁前最多在轨六年。两家媒体对AI载荷运行多久的说法不一致，因此对时长说法要谨慎。辐射是另一个问题。Ars Technica指出，辐射会损坏芯片，或通过翻转比特干扰计算。它补充说，谷歌用的是地面服务器同款TPU，而非专门加固的硬件。Tom's Hardware报道，谷歌目前的办法是定期重启芯片。谷歌研究高级副总裁詹姆斯·马尼卡对《纽约时报》说：“坦白说，我们不指望未来几年内会有任何真正可用的东西。”他把这项工作比作谷歌的无人驾驶汽车，公司“在大约15年前就开始测试，直到很久以后才看到成果”。

轨道数据中心不是解决地面供电和散热限制的近期答案。它只是一个研究项目，一颗四芯片卫星，一个1千瓦的太阳能阵列。据Tom's Hardware报道，谷歌提出过由80多颗卫星组网的长远计划。但公司自己的研究负责人把时间表放在数年，而不是几个季度。

新泽西州的110万美元样本

在地面上，执法一方的声音越来越大。新泽西州责令东海岸最大规划数据中心之一的运营方支付110万美元罚款。据Ars Technica 9月24日报道，州政府称该公司违反《空气污染控制法》，秘密安装并运行燃气发电机。DataOne是在《卫报》和Floodlight News于8月进行调查并公布热成像无人机画面之后被罚款的。画面显示，62台燃气发电机中有45台正在运行。

据Ars Technica报道，这些发电机中没有一台持有37千瓦及以上机组所需的许可，尽管它们以1982千瓦的容量运行，超过州限值的50倍以上。新泽西州环境保护部指出，这类发电机会排放二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳及其他燃烧相关污染物。这些物质会加重哮喘、诱发心脏病并导致过早死亡。环保部专员埃德·波托斯纳克称，这是“新泽西州迄今为止针对数据中心采取的最大规模行动”。他说，数据中心不会“在本州不受惩罚地建设或运营”。

补救措施有局限。DataOne被给予45天时间申请许可或停止运营，但在申请期间它可以继续运行燃气发动机。当地环保非营利组织Sustain SJ的妮科尔·加德纳对Ars说：“我们认为这不够，无论是金额还是执法力度。”DataOne的一位发言人对《纽约时报》说，公司“将为临时发电机申请空气许可”。这位发言人表示公司“不同意”罚款，并补充说该站点“正在转向低排放、安静的燃料电池”。

Vineland站点为微软的Copilot等AI工具供电，附近居民并不安心。蒂芙尼·莱昂-韦斯帕对《纽约时报》说：“他们在没有许可的情况下运行这些发电机以来，我们到底吸进了什么？”另一位长期居民史蒂夫·布朗称这是一种“别求许可，事后求原谅”的安排。新泽西州有80多个数据中心已规划或在建。该州最近通过一项法律，终止数据中心税收抵免，使开发商无法再动用此前提供2.5亿美元激励的基金。

把这三件事放在一起，模式很清楚。电网资金是真的，但支出靠后。轨道实验是真的，但规模很小。新泽西的罚单是真的，但正如居民所指出的，相对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供电与散热困局。