推进美国人工智能实力：基础设施、能源与政策的战略融合
人工智能（AI）作为全球经济和社会转型的核心驱动力，其发展速度和潜力正以前所未有的方式塑造着我们的未来。为了确保美国在全球AI竞争中保持领先地位，构建强大而弹性的国内人工智能基础设施变得至关重要。这不仅关乎技术创新，更深远地影响着国家的经济繁荣、劳动生产率提升、科学进步以及国家安全。当前的挑战在于，随着AI模型复杂性和规模的指数级增长，其对计算能力和可靠电力的需求也达到了前所未有的水平，这要求我们必须对现有资源、基础设施和监管框架进行根本性调整和战略投资。
本报告旨在深入探讨支撑美国国内尖端AI模型开发和广泛部署所需的关键基础设施建设，并提出一系列前瞻性的政策建议，以期构建一个能够持续驱动美国AI创新与全球领导力的生态系统。
支撑全球AI领导力的能源需求解析
训练前沿人工智能模型需要持续且稳定的电力供应，这一目标要求美国拥有超越常规的能源容量。用于开发最先进模型的超大规模数据中心必须获得不间断的稳定电力，才能有效运行。考虑到AI发展对能源的巨大需求，采取“全方位”的能源发展策略是确保美国AI领导地位的必然选择。
这种策略不仅能满足AI的即时能源需求，还将有助于扩大稳定电力来源，并最大限度地利用AI技术催化新兴能源技术发展的机会，例如下一代地热能和先进核能技术。值得注意的是，在能源发电量上线速度方面，美国目前面临挑战。作为对比，中国在去年新增了超过400吉瓦（GW）的电力容量，而美国仅增加了几十吉瓦。这种差距在AI发展背景下尤其令人担忧：我们预测，到2027年和2028年，单一先进AI模型的开发将分别需要2GW和5GW的数据中心支持。鉴于美国有多家公司正在开发前沿AI模型，我们预计到2028年，美国前沿AI训练的总需求将达到20-25GW。作为参照，这大约是纽约市峰值电力需求的两倍，且至少同等规模的电力将用于满足日常AI模型服务（即“推理”）的需求。换言之，为维持全球AI领导地位，美国AI部门到2028年至少需要50GW的电力容量。
当前的监管环境，包括土地使用审批、环境影响评估（如《国家环境政策法》NEPA审查）以及电网并网流程等，往往耗时冗长，成为能源项目上线的显著瓶颈。例如，一个大型能源项目的规划和建设可能需要数年甚至十年以上才能完成所有审批。为了与全球主要竞争对手保持同步，美国必须采取进一步行动，有效应对这些长期拖延能源项目建设的监管挑战。这包括简化审批流程、优化项目规划以及提升各级政府部门的协同效率，确保关键能源基础设施能够快速、高效地投入使用。
塑造美国AI基础设施的战略双支柱
为全面应对从大型训练设施到全国AI部署所面临的基础设施挑战，我们提出了两大战略支柱，旨在构建一个支撑美国AI未来发展的综合性框架。
支柱一：构建大规模AI训练基础设施
这一支柱的核心在于通过政策优化，加速专门用于训练前沿AI模型的大型数据中心和配套能源设施的建设。具体建议包括：
- 开放联邦土地供AI基础设施建设选择：通过联邦层面的协调，将适合建设AI基础设施的联邦土地纳入考虑范畴。此举可有效避免州和地方层面的漫长分区审批流程，显著缩短项目启动周期。联邦土地通常面积较大，能够满足超大规模数据中心和配套变电站的占地需求，且在规划上具备更高的灵活性，有助于实现集中化、高效能的AI计算集群布局。
- 加速AI基础设施的《国家环境政策法》（NEPA）审查：NEPA审查旨在评估重大联邦行动对环境的潜在影响，是确保项目可持续性的重要环节。然而，其复杂性和耗时性有时会成为关键基础设施建设的障碍。我们建议通过开展某些项目的“提前审查”（advance reviews），或设立专门针对AI数据中心及相关能源设施的“全国性许可”框架，例如类似于美国陆军工程兵团为《清洁水法》审查设立的机制，从而在确保环境责任的前提下，大幅缩短审批周期。这能够为投资者提供更明确的预期，加速决策过程。
- 与私营部门合作加速关键输电线路的建设和升级：AI数据中心通常位于电力供应充足或具备扩展潜力的区域，但其产生的巨大用电需求往往需要新建或升级高压输电线路。政府应与私营电力公司、输电运营商建立紧密合作机制，例如通过提供激励措施、简化路权获取流程、建立公共-私营合资企业等方式，共同推动关键输电线路项目的加速落地。这不仅能保障AI设施的电力供应，也能提升整体电网的韧性和效率。
- 支持公用事业部门进行关键改革以加速并网流程：大型AI数据中心需要与现有电网进行大规模并网，而当前的并网流程往往耗时且充满不确定性。公用事业部门应采纳更高效的并网协议，提升内部审批效率，并积极探索将AI技术应用于电网负载预测、并网队列管理等环节，以提高效率。在涉及国家安全的关键AI训练基础设施项目上，政府可利用现有联邦授权，确保其能够获得及时、优先的并网服务，避免因并网延迟而影响国家战略能力。
支柱二：构建全国范围内的AI创新基础保障
这一支柱侧重于提升美国整体能源和供应链韧性，并强化关键技能型人才的培养，为AI技术在各行各业的广泛应用奠定坚实基础。具体措施包括：
- 加速地热能、天然气和核能项目的审批：这些能源形式能够提供稳定、可靠的基载电力，是满足AI持续高负荷运行需求的关键。通过简化这些项目的许可审批流程，可以加速其建设和上线。例如，对于天然气发电，优化管道建设和电厂审批；对于核能，则需要加速反应堆设计和选址的许可；对于地热能，则需简化钻探和发电站建设的许可。
- 设立国家利益输电走廊以加速输电许可：在AI数据中心增长显著的区域，设立由联邦政府主导的“国家利益输电走廊”。在这些指定走廊内，联邦机构可以优先处理和协调输电线路的审批和建设，从而有效克服地方阻力，确保电力能够从发电厂高效输送到需求中心，特别是在新兴的AI集群区域，以避免电力瓶颈对产业发展的制约。
- 通过贷款和贷款担保计划加强关键电网组件和燃气轮机的国内生产：确保电网关键组件（如大型变压器、开关设备）和燃气轮机的国内生产能力，对于保障美国AI基础设施的供应链安全至关重要。政府应通过提供低息贷款、贷款担保、税收优惠等财政激励，鼓励企业在美国本土投资生产这些关键设备，减少对外部供应链的依赖。同时，建立战略储备，以应对突发事件或供应链中断。
- 支持能源工人、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行需要大量高素质的技能型人才。应大力投资职业培训学校、社区学院和学徒项目，培养具备电力系统、数据中心运营、电气工程、土木建筑等专业知识和技能的劳动力。同时，鼓励相关领域的创新和创业，为AI基础设施的持续发展注入人才活力。
展望：通力合作铸就美国AI未来
美国拥有雄厚的经济实力、卓越的技术实力和持续的创新精神，完全有能力应对人工智能发展所带来的基础设施挑战。本报告所提出的建议，提供了一份切实可行的蓝图，它巧妙地利用了现有的联邦权限，并致力于消除长期阻碍能源发展的监管壁垒。这些措施不仅能为AI的蓬勃发展提供必要的物质基础，更能在推动清洁能源转型、刺激国内制造业和创造高薪就业机会方面发挥乘数效应。
通过政府、行业和社区的通力合作，我们能够共同为未来几十年的美国AI领导地位奠定坚实的基础。这是一个战略性的关键时刻，果断的行动将确保美国在人工智能的下一个前沿技术浪潮中继续引领全球，实现可持续的经济增长和国家安全的目标。
