美国在全球人工智能（AI）领域的战略地位，正日益取决于其能否有效构建并维系先进的计算能力与稳定的能源供应体系。面对AI技术飞速演进所带来的巨大资源需求，美国亟需在基础设施建设、能源保障及政策法规方面进行前瞻性调整与深远布局。本文旨在深入剖析支撑美国本土AI模型训练与广泛部署所需的核心基础设施要素，并提出一系列切实可行的政策建议，以确保美国在未来AI竞争中保持领先优势。
当前，尖端AI模型的训练过程对电力有着持续且可靠的极高需求。例如，一些领先AI公司预测，到2027年和2028年，仅开发单个先进AI模型就需要2GW和5GW的数据中心，这意味着对稳定电力供应的巨大依赖。考虑到美国多家公司正同步开发前沿AI模型，预计到2028年，美国前沿AI训练的总电力需求将高达20-25GW。若再计入日常AI模型推理（即服务）的需求，这一数字可能翻倍，达到惊人的50GW。这相当于纽约市峰值电力需求的约两倍，凸显了AI产业对国家电网容量的空前压力。
尽管美国在AI技术创新方面保持着世界领先地位，但在能源基础设施的建设速度上却明显落后于一些主要竞争对手。例如，去年某些国家新增的电力容量超过400吉瓦，而美国仅新增数十吉瓦，这种差距在AI发展背景下显得尤为严峻。为了弥补这一差距，美国必须采取“全方位”的能源发展策略，即整合包括可再生能源、天然气以及先进核能技术在内的多元化电力来源，以满足AI发展的即时需求，并为未来的能源结构转型奠定基础。这不仅有助于解决当前的能源瓶颈，还能通过AI技术赋能新兴能源（如新一代地热和先进核技术）的研发与应用。
为了加速大型AI基础设施的建设，美国需对现有监管框架进行重大调整，尤其是那些长期以来延缓能源项目审批的障碍。例如，加快国家环境政策法案（NEPA）的审查流程，并简化对大型AI数据中心的许可程序，包括考虑为AI数据中心设立美国陆军工程兵团的“全国性许可”，以加速《清洁水法》的审查。同时，应与私营部门紧密合作，推动关键输电线路的建设与升级，并支持公用事业公司改革电网互联流程，甚至可利用AI技术提升互联效率。在涉及国家安全的关键领域，现有联邦授权应确保AI训练基础设施获得及时接入。
为达成这一目标，我们提出两大战略支柱，旨在全面应对从大型训练设施到全国AI部署所面临的各类基础设施挑战。
战略支柱一：构建大型AI训练基础设施
首先，应将联邦土地作为AI基础设施建设的优先选项，这能够有效规避冗长的州和地方分区审批程序，显著缩短项目启动时间。通过预先评估和规划，联邦政府可以为超大型数据中心和相关能源设施提供更便捷的选址方案，从而加速关键AI能力的部署。
其次，加速国家环境政策法案（NEPA）的审查流程至关重要。这包括对特定AI基础设施项目进行预先审查，甚至在可行的情况下，制定“一揽子”或“类别排除”规则，以简化那些对环境影响较小的项目的审批。这种精简化的流程将大大缩短AI数据中心和能源设施的建设周期，使其能够更快地投入运营，满足日益增长的算力需求。
再者，政府应与私营部门建立更紧密的伙伴关系，共同加速关键输电线路的建设和升级。AI训练对电力传输的稳定性和容量提出了前所未有的要求。通过公共-私营合作模式，可以汇集资金、技术和专业知识，克服传统输电项目建设中的瓶颈，确保电力能够高效、可靠地从发电厂输送到数据中心。这可能涉及共享成本、简化征地程序以及提供政策激励。
最后，支持公用事业公司进行关键改革，以加速电网互联流程同样不可或缺。目前，电网互联申请的积压是新数据中心面临的巨大挑战。公用事业公司可以利用AI技术来优化其内部审批流程，提高效率，并更精准地预测和管理电网负荷。在涉及国家安全的关键AI训练基础设施方面，联邦政府应酌情利用现有权力，确保其能够及时获得电网互联，避免因行政延误而错失发展机遇。
战略支柱二：构建全国范围的AI创新基础设施
首先，加速地热、天然气和核能项目的许可审批。多元化的能源结构是满足AI巨量电力需求的关键。地热能提供稳定的基荷电力，天然气发电具备灵活性，而先进核能则代表着零碳且高密度的未来能源。加快这些项目的审批流程，意味着能更快地将新的电力容量并入电网，为AI发展提供持续动力。这需要跨部门协作，精简规章制度，并优先处理那些具有显著国家战略意义的能源项目。
其次，设立国家利益输电走廊，以加速AI数据中心增长区域的输电许可。当前，输电线路的建设往往面临复杂的跨州和地方审批障碍。通过指定国家利益输电走廊，联邦政府可以简化甚至部分取代州级审批，从而加快输电线路的规划和建设，确保电力能够高效地从发电中心输送到高密度的AI数据中心集群。这对于缓解局部电网压力，优化全国能源分配至关重要。
再者，通过贷款和贷款担保计划，以及建立战略储备，加强关键电网部件和涡轮机的国内生产。全球供应链的脆弱性在近年尤为突出，依赖进口可能导致关键基础设施建设的延误和成本上升。通过激励国内生产，可以提升美国在变压器、开关设备、燃气轮机等核心电网组件方面的自给自足能力，确保在需求激增时有充足的供应。同时，建立战略储备可以应对突发事件或供应链中断，保障AI基础设施建设的韧性。
最后，支持针对关键能源工人、电工和建筑工人的培训、学徒和创业计划。AI基础设施的建设和运维需要一支庞大且技能精湛的劳动力队伍。当前，熟练技工的短缺是制约项目进度的主要因素之一。政府应与行业、教育机构合作，投入资源开发针对性的职业培训和学徒计划，吸引更多年轻人投身能源和建筑领域。同时，鼓励相关领域的创业，可以孵化出更多创新解决方案和专业服务企业，共同支撑AI基础设施的快速发展。
总而言之，美国具备雄厚的经济实力、卓越的技术能力和不竭的创新精神，完全有能力应对AI发展带来的基础设施挑战。本文提出的建议，不仅提供了一份切实可行的蓝图，有效利用了现有的联邦权限，更旨在破除长期以来阻碍能源发展和基础设施建设的监管壁垒。通过政府、产业界与社会各界的紧密合作，美国将能够为未来数十年的AI领导地位奠定坚实的基础，确保国家在这一颠覆性技术浪潮中持续保持全球领先。
