破局AI能源瓶颈:美国如何通过战略投资铸就全球领导力?

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构筑未来:美国AI领导力所需的计算与能源基石

在全球科技竞争日益激烈的当下,人工智能(AI)已成为各国竞相角逐的战略高地。对于美国而言,若要持续在全球AI领域保持领先地位,就必须认识到并解决其在计算能力和电力基础设施方面存在的巨大挑战。构建强大的国内AI基础设施,不仅是技术发展的必然要求,更是维护国家经济繁荣和安全的关键。

当前,由美国尖端企业引领的AI进步,正深刻地重塑着全球经济与社会格局。从企业效率提升到科学研究突破,从教育创新到政府治理优化,AI的应用场景日益广泛,其带来的生产力提升和经济效益显而易见。然而,这些颠覆性的AI模型训练与部署,对能源和计算资源的需求达到了前所未有的程度。因此,美国必须立即采取果断行动,为未来的AI发展奠定坚实的基础。

能源需求:AI领导力的核心挑战

前沿AI模型的训练对电力供应有着极高的要求,需要稳定、可靠且大规模的电力来源。考虑到AI开发对能源的巨大需求,美国必须采取“全方位”的能源策略,以确保其在全球AI领域的领导地位。这意味着要多元化发展各种能源技术,包括传统能源、可再生能源,以及下一代地热能和先进核能等新兴技术,以满足数据中心不间断的运行需求。这种综合性方法不仅能应对当前的能源缺口,还能为未来的AI发展提供充足的动力,并借由AI的力量加速新兴能源技术的商业化进程。

值得注意的是,美国在新增能源发电能力方面正面临严峻挑战。去年,中国新增了超过400吉瓦的电力容量,而美国仅增加了几十吉瓦,这种差距在AI开发背景下尤其令人担忧。据行业预测,到2027年和2028年,单一先进AI模型的开发可能需要2吉瓦和5吉瓦的数据中心支持。如果加上其他美国前沿AI公司的需求,预计到2028年,美国前沿AI训练的总需求将达到20-25吉瓦。这大致相当于纽约市高峰期电力需求的两倍,而日常AI模型服务(即“推理”)可能还需要大致相同的电力。综合来看,美国AI产业到2028年至少需要50吉瓦的电力容量,才能维持其全球领导地位。这一数据清晰地揭示了能源供应的紧迫性与重要性。

监管与政策:加速基础设施建设的关键

尽管现有政府已采取了一些积极措施,例如设定雄心勃勃的核电目标并加快《国家环境政策法》(NEPA)审查流程,但与竞争对手相比,美国仍需进一步改革以应对阻碍能源项目建设的监管障碍。当前,能源项目的审批流程冗长复杂,常常导致项目延误数年之久,这极大地限制了大规模基础设施的快速部署。

美国可以通过一系列政策工具,在战略性位置推动大规模AI训练基础设施的建设。这包括加速审批程序,支持有针对性的输电项目建设,并与公用事业公司合作,加快电网互联互通的进程。除了为AI训练提供基础设施支持,政策制定者还需着眼于更广泛的改革,以支持AI在全国范围内的部署,并加强供应链韧性和劳动力发展。具体措施可包括加速地热、天然气和核能项目的审批;制定美国陆军工程兵团针对AI数据中心的“全国性许可”,以加快《清洁水法》的审查;建立关键电网组件和燃气轮机的战略储备;以及扩大技术培训项目。通过这些提案,政策制定者还有机会通过监管权限和增加整体供应来保持对用户的低电价。

美国AI基础设施建设的战略双支柱

为全面应对从大规模训练设施到全国AI部署的基础设施挑战,专家们提出了两大战略支柱:

支柱一:构建大规模AI训练基础设施

第一支柱聚焦于解决前沿AI模型训练所需的巨型数据中心和相关电力设施的建设问题。这需要联邦政府发挥主导作用,提供政策支持和资源倾斜:

  • 开放联邦土地资源:将联邦土地作为AI基础设施建设的备选地点,可以有效规避耗时数年的州和地方分区审批流程,显著缩短建设周期。
  • 加速环境审查:对AI基础设施项目,尤其是关键项目,进行前瞻性审查,从而加快《国家环境政策法》(NEPA)的审批进程。这需要在确保环境标准的前提下,提高行政效率。
  • 公私合作加速电网升级:通过与私营部门建立伙伴关系,共同推进关键输电线路的建设和升级,确保AI数据中心能够获得稳定且充足的电力供应。
  • 改革电网互联流程:支持公用事业公司进行关键改革,以加速电网互联互通的审批和实施过程。可以考虑利用AI技术提升效率,并在涉及国家安全的AI训练基础设施项目上,运用现有联邦授权,确保其及时接入电网。

支柱二:构建全国范围内的AI创新基础设施

第二支柱着眼于为全国范围内的AI应用和创新提供广泛的基础设施支持,确保AI技术能够惠及各行各业和不同地区:

  • 优化能源项目审批:加速地热、天然气和核能等关键能源项目的许可流程,以增加整体能源供应,为AI部署提供更多选择。
  • 设立国家利益输电走廊:在AI数据中心增长显著的地区,建立“国家利益输电走廊”,以加快这些区域的输电许可审批,解决电力传输瓶颈问题。
  • 强化关键供应链韧性:通过贷款和贷款担保计划,支持关键电网组件和涡轮机的国内生产,并建立这些产品的战略储备,以应对潜在的供应中断风险,确保供应链的安全性和稳定性。
  • 投资劳动力培训与发展:大力支持针对关键能源工人、电工和建筑工人的培训、学徒和创业项目。AI基础设施的建设需要大量的专业技术人才,培养一支高素质的劳动力队伍是长期发展的基石。

美国拥有强大的经济实力、卓越的技术能力和创新精神,完全有能力应对AI基础设施建设带来的挑战。上述建议提供了一个实用的蓝图,它巧妙地利用了现有的联邦权限,同时致力于破除长期以来阻碍能源发展的监管壁垒。通过政府、产业界和社区的通力合作,美国能够为未来几十年的AI领导力奠定坚实的基础,确保在全球AI竞赛中持续保持领先地位。