研究：美国数据中心仅承担38%配套电力成本，低收入与农村居民负担加重

作为人工智能的引擎，大型数据中心耗电量堪比中等城市，给电网带来压力，并迫使美国能源基础设施进行昂贵升级。新研究发现，居民，尤其是低收入和农村居民，正不成比例地承担这些成本。

在11月9日发表于《自然·能源》的研究中，康奈尔大学研究人员分析了2020年至2025年美国四大电网的能源需求增长和基础设施项目，发现数据中心推高了批发电价，而平均仅支付了与其增长相关的基础设施成本的38%——2025年82.5亿美元账单中的31.2亿美元。其余51.3亿美元（62%）主要落在了居民身上，最低收入家庭的额外能源成本高达其收入的28%。

“我们试图回答一个非常简单的问题：随着数据中心的蓬勃发展，谁为这种扩张买单，谁受益？”康奈尔大学达菲尔德工程学院能源系统工程Roxanne E. and Michael J. Zak讲席教授尤峰崎表示。“这不仅仅是发电量是否充足的问题，还涉及电网付费规则是否跟得上推动新增需求的主体。”

这是首个多区域、长期性的评估，研究数据中心发展如何影响基础设施增长以及成本如何在不同社区间分配。研究正值数据中心建设热潮之际。

研究人员发现，能源基础设施项目中的输电投资从2020年的20亿美元增至2025年的340亿美元，数据中心是推动这一增长的主要因素。从地方社区到州政府再到国会，关于增长加速时谁来买单的争论持续不断；预计到2030年，数据中心将消耗美国8%至17%的电力，其中70%至80%归因于AI。

尤峰崎与第一作者、博士后研究员Cheng Feng还研究了数据中心的经济效益，发现每吉瓦数据中心容量可在整个经济体中创造15000个就业岗位，其中平均2700个岗位与数据中心直接相关（尽管不一定全部在现场）。

“在目前的许多讨论中，人们往往选边站，要么完全支持数据中心，要么完全反对，”康奈尔AI可持续发展倡议主任尤峰崎说。“但其中既有收益也有成本，关键问题最终在于如何平衡取舍。”

团队分析了4000个现有和拟建数据中心的数据，以及电价记录、公用事业费率申报文件、输电线路规划、联邦家庭和就业数据。他们研究的主要电网涵盖了数据中心集群最大的区域，包括旧金山湾区南部、达拉斯-沃斯堡周边的北得克萨斯、中西部，以及包括北弗吉尼亚在内的中大西洋地区——迄今为止数据中心最集中的地方。

研究人员发现，各州对数据中心的激励措施带来了投资回报，尽管并不均衡。一些州，如加利福尼亚，每花费1美元可获得180美元的工人收入回报，而弗吉尼亚每投资1美元增加2美元收入。研究人员确定，现有合格劳动力的存在比激励支出金额更能预示高回报。

数据中心还推高了批发电价，即公用事业公司在向家庭供电之前向区域电力市场支付的费用。在受影响最严重的枢纽，到2025年数据中心增长使这些价格提高了近10%甚至更多。在弗吉尼亚，成本上涨了15%，在加州湾区南部上涨了20%。相比之下，研究人员发现，数据中心建设有限的纽约和新英格兰地区居民并未因数据中心扩张而看到明显的价格上涨。

“我认为这意味着我们在纽约处于一个很好的起点来思考下一步，”尤峰崎说。“经济效益、就业效益、投资、公平分配成本——这些是我们需要考虑的维度和取舍。”

一个关键问题是新基础设施项目的成本目前如何分摊：分配往往基于以往的能源消费模式。

“这有点像一个先有鸡还是先有蛋的问题，”尤峰崎说。“因为如果你要建数据中心，就需要扩建电力基础设施。否则，它们就没有电来运行。但在建设之前，它们并不消耗能源。因此，在这种依赖过去消费的模式下，家庭最终承担了大部分基础设施成本。”

许多农村和低收入居民看到了比例更高的账单；承担高能源负担——能源支出超过收入6%——的农村家庭比例比城市居民高出76%。作者引用一项全国调查发现，农村居民使用ChatGPT等AI工具的可能性也低于城市居民。

对能源账单的影响还具有广泛的地理范围。例如，研究人员表示，新泽西、宾夕法尼亚和俄亥俄州的居民帮助支付了与弗吉尼亚数据中心增长相关的电网升级费用。

“你不必住在数据中心旁边才能为其电力基础设施买单，”尤峰崎说。“电网连接着各州社区，成本分摊规则将它们在经济上联系在一起。”

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）