引言：美国在全球AI竞赛中的基础设施必要性
当前，人工智能（AI）正以前所未有的速度重塑全球经济与社会格局，其深远影响已触及商业运营、科学研究、教育体系乃至国家安全等各个领域。美国若要在此次技术革命中保持并巩固其全球领导地位，就必须对支撑AI发展的核心要素——计算能力和电力基础设施——进行大规模、前瞻性的投资。随着AI技术的持续演进，对资源、基础设施和监管环境的需求也在不断变化，这要求我们必须以长远的眼光和果断的行动来构建适应未来的AI生态系统。
目前，美国各行各业已广泛应用AI模型，极大地提升了生产力，促进了经济繁荣，并增强了国家安全韧性。这些积极成果的背后，是尖端AI公司持续的技术创新和投入。然而，AI的未来潜力巨大，其发展瓶颈也日益凸显，尤其是对能源和算力的巨大需求。因此，制定一套全面的政策建议，以支持在美国本土建设训练全球最先进AI模型所需的基础设施，并推动AI在各行各业的广泛部署，显得尤为紧迫。
能源需求：AI领导力的基石与严峻挑战
先进AI训练的电力饥渴
前沿AI模型的训练需要持续、稳定且可靠的电力供应。为了实现这一目标，美国需要调动其全部能源潜力，采取“全面发展”的能源策略，确保电力供应的充足性与稳定性。开发尖端AI模型的数据中心，其运行对电力接入的稳定性有着极高要求。鉴于AI开发巨大的能源需求，任何单一的能源解决方案都无法满足未来挑战，因此，综合利用各类能源技术至关重要。这不仅能帮助美国满足眼前的能源缺口，还能扩展稳定电力的来源，并最大化AI在催生新兴能源技术（如新一代地热和先进核能技术）方面的催化作用。这种多元化的能源战略，旨在为AI的持续创新提供坚实的动力保障，同时推动能源领域自身的进步。
例如，先进核反应堆技术，凭借其高能量密度和低碳排放的特点，能够为大型AI数据中心提供近乎不间断的基荷电力。同时，新型地热技术，通过深入地壳获取稳定热能，也展现出巨大的潜力，可作为清洁、可靠的补充能源。此外，利用智能电网技术和AI算法优化能源调度，可以进一步提升电网的韧性和效率，确保关键AI基础设施的电力供应不受干扰。这不仅关乎AI的发展，更关乎国家能源战略的升级与转型，确保能源系统能适应未来数字经济的需求。
中美能源基础设施建设对比与未来预测
在能源基础设施建设方面，美国正面临与中国的明显差距。去年，中国新增电力容量超过400吉瓦，而美国仅增加了几十吉瓦。这种差距在AI开发背景下尤为令人担忧。据专家预测，为训练单一先进AI模型，到2027年和2028年，像Anthropic这样的公司将分别需要2吉瓦和5吉瓦的数据中心。若计入美国其他多家正在开发前沿AI模型的公司，预计到2028年，美国前沿AI训练的总电力需求将达到20-25吉瓦。这大约是纽约市高峰电力需求的两倍。更重要的是，为满足日常AI模型服务（即“推理”）的需求，所需的电力容量可能与训练需求相当甚至更高。简而言之，为保持全球AI领导地位，美国AI行业到2028年至少需要50吉瓦的电力容量。
这一数据清晰地揭示了美国所面临的巨大能源挑战。目前的能源增量速度，与AI爆炸式增长的电力需求之间存在着显著的鸿沟。如果不能迅速弥补这一差距，美国的AI创新能力和全球竞争力将受到严重影响。例如，建设一个5吉瓦的数据中心，其对电网的冲击和对土地、水资源的需求都是前所未有的。这需要国家层面的统筹规划，将能源政策、基础设施建设和AI战略紧密结合，形成合力。
应对监管挑战：从政策先行到实践落地
尽管前届政府已采取了一些重要措施，如设定雄心勃勃的核电目标和加速《国家环境政策法》（NEPA）审查，但要与中国竞争，美国必须进一步采取行动，解决长期以来阻碍能源项目建设的监管挑战。这些挑战包括冗长的审批流程、复杂的环境评估以及各层级政府间协调的滞后。
为加速AI训练大型基础设施在战略位置的建设，美国可以采取多项措施，例如：加速项目许可审批；支持有针对性的输电线路项目建设，以连接新的电力生产地和AI数据中心；并与公用事业公司合作，加快电网互联进程。除了AI训练基础设施，我们还提议进行更广泛的改革，以支持AI在全国范围内的部署，并加强供应链和劳动力发展。这些改革包括：加速地热、天然气和核能项目的许可审批；通过美国陆军工程兵部队的“全国性许可”机制，加快AI数据中心的《清洁水法》审查；创建关键电网组件和燃气轮机的战略储备，以应对供应链中断风险；以及扩大技术培训项目，培养高技能的能源、电气和建筑工人。此外，政策制定者还有机会通过其监管权力以及通过增加整体电力供应来降低用户的电价，实现多赢局面。
这些具体的政策建议，旨在从宏观规划到微观执行层面，全方位打通AI基础设施建设的堵点。例如，建立“绿色通道”机制，优先处理与国家AI战略相关的能源和数据中心项目审批；推行区域一体化能源规划，确保电力传输路径的高效建设，避免碎片化管理；鼓励公用事业公司投入AI技术，预测和管理电网负荷，提升互联效率。通过这些举措，美国有望在确保环境可持续性的前提下，大幅提升AI基础设施的建设速度和效率。
构建美国AI基础设施的两大支柱：战略部署与全国创新
我们提出两大战略支柱，旨在全面应对AI基础设施的挑战，涵盖从大规模训练设施到支撑全国AI部署的广泛基础设施。
支柱一：构建大规模AI训练基础设施
- 联邦土地的优化利用：将联邦土地纳入AI基础设施建设的可选项，能够有效避免冗长的州和地方分区审批流程。这为大型数据中心和配套能源设施的快速落地提供了便利，缩短了项目周期。通过国家层面的统一规划和审批，可以更快地释放土地资源潜力，满足AI快速发展的需求。
- 加速NEPA审查进程：针对AI基础设施项目，加快《国家环境政策法》（NEPA）的审查流程，包括对某些项目进行预先审查。这有助于在项目启动前识别并解决潜在的环境问题，同时避免不必要的延误，从而提高建设效率。简化和优化环境评估流程，是平衡发展与保护的关键。
- 公私部门合作推动关键输电线路建设与升级：与私营部门建立紧密伙伴关系，共同加速关键输电线路的建设和升级。这包括联邦政府提供必要的政策支持、资金激励或风险分担机制，以鼓励私营企业投资于高压输电项目，确保电力能够从发电站高效输送到AI数据中心，解决“最后一公里”的电力瓶颈。
- 支持公用事业改革加速电网互联：支持公用事业公司进行关键改革，以加快电网互联进程，包括部署AI技术提升效率。在涉及国家安全的AI训练基础设施方面，应利用现有联邦权力确保其获得及时互联，避免因行政审批或技术瓶颈造成的延误。例如，联邦政府可以制定指导方针，要求优先处理对国家AI战略至关重要的互联请求，甚至在必要时动用紧急权力，确保关键AI设施的电力供应。
支柱二：促进全国范围内的AI创新基础建设
- 加速地热、天然气和核能许可：简化并加速这些关键能源类型的项目许可审批，以增加整体电力供应。这对于满足AI日益增长的能源需求至关重要，特别是能够提供稳定基荷电力的核能和天然气，以及具有巨大潜力的新型地热能。
- 建立国家利益输电走廊：指定“国家利益输电走廊”，以加速在AI数据中心增长显著的区域内的输电项目许可。这有助于克服地方阻力，确保电力传输网络的及时扩张，支撑区域AI产业集聚和发展。
- 强化关键电网组件和涡轮机国产化与战略储备：通过贷款和贷款担保计划，强化关键电网组件和涡轮机的国内生产能力，并建立这些产品的战略储备。这不仅能降低对外国供应链的依赖，增强能源基础设施的韧性，还能在紧急情况下迅速响应，保障电力系统的稳定运行。
- 支持关键能源工人的培训、学徒和创业计划：加大对能源、电气和建筑领域关键工人的培训、学徒和创业项目的支持力度。AI基础设施的建设和维护需要大量高技能人才，投资于劳动力发展是确保项目顺利实施和长期运营的基础。这包括为新一代电力工程师、数据中心技术员和智能电网专家提供先进的教育和实践机会，确保人才供给与技术需求同步增长。
展望未来：美国AI领导力的坚实根基
美国拥有卓越的经济实力、领先的技术专长以及蓬勃的创新精神，这些都是应对AI基础设施挑战的坚实基础。本报告中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，同时致力于破除长期以来阻碍能源发展的监管壁垒。这份蓝图不仅关注于技术层面的突破，更强调政策层面的协调与优化，力求实现效率与可持续性的双重提升。
通过政府、行业和社区的通力合作，我们能够为未来数十年的美国AI领导地位奠定坚不可摧的基石。这种合作模式将促进知识共享、资源整合和风险共担，从而加速AI生态系统的全面成熟。最终，一个强大、韧性且创新驱动的AI基础设施将不仅支撑美国在全球AI领域的领先地位，更将为国家带来持续的经济增长、社会进步和国家安全保障，开启一个由人工智能驱动的繁荣新纪元。
