AI狂潮推升美國用電量 能源署預測2027年再創新高

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圖／示意圖

商傳媒｜吳承岳／台北報導

人工智慧（AI）科技的快速發展，正以前所未有的速度推升全球能源需求。根據美國能源資訊管理局（EIA）的最新預測，由於AI資料中心與電氣化趨勢的擴展，美國的用電量將在2026年和2027年達到歷史新高。EIA指出，2025年美國總用電量預計為4.195兆度（十億度），而2026年將增至4.288兆度，2027年更將達到4.356兆度。

AI運算耗能巨增 資料中心成主要推手

這波用電量激增的主要驅動力，來自於高度仰賴AI運算的資料中心，以及加密貨幣相關設施的擴建。此外，家庭和企業為了暖氣與交通運輸，也正逐漸從化石燃料轉向電力。這股需求成長也反映在批發電價上：EIA預估，2026年美國批發電價平均每百萬瓦時將達到52美元，較2025年上漲11%。其中，Mid-Atlantic和美國中西部（Midwest）的PJM互聯地區預計將面臨高達41%的批發電價漲幅，而太平洋西北地區（Pacific Northwest）的Mid-Columbia地區則預計下降23%。

能源結構方面，EIA預測燃煤發電的佔比將持續下降，從2025年的17%降至2027年的15%；天然氣發電的佔比在2026年維持40%後，將於2027年微幅降至39%。與此同時，再生能源發電的佔比將從2025年的24%穩步上升至2027年的27%，核能發電則預計在2026年和2027年保持18%。

資料中心資本支出創新高 晶片巨頭輝達受惠

AI對基礎設施的龐大需求，也促使資料中心產業的資本支出大幅增加。《Lightwave Online》報導指出，第二季全球資料中心資本支出成長了92%。Dell’Oro Group 研究副總裁 Baron Fung 表示，這波成長主要集中在輝達（Nvidia）的Blackwell Ultra平台以及超大規模（hyperscaler）營運商的客製化加速器上。高階記憶體與儲存設備價格的上漲，也推升了伺服器的平均售價和整體資本支出。

為了因應AI運算對記憶體和資料傳輸的壓力，科技業者正積極開發創新解決方案。Vast Data 共同創辦人暨技術長 Alon Horev 指出，AI代理（AI agent）的記憶體需求，特別是在推論（inference）階段，對圖形處理器（GPU）記憶體造成極大壓力。例如，一場五十萬個 Token 的會話，可能佔用單一 GPU 高達十分之一至二十分之一的記憶體。Vast 提出的分層記憶體解決方案，利用輝達的 Dynamo 軟體進行協調，將不活躍的會話從 GPU 記憶體卸載至其他儲存層，以避免重複運算。

此外，日本企業也正關注「光電融合」技術，作為AI資料中心節能的關鍵。這項技術透過將資料傳輸從電訊號轉換為光訊號，能在提升傳輸速度的同時降低功耗，以應對生成式AI普及帶來的用電量激增問題。例如，亞馬遜網路服務公司（AWS）與輝達合作，計劃在2027至2028年間於AWS雲端基礎設施中額外部署200萬個輝達GPU，屆時累計將達300萬個，這類大規模部署將更凸顯光電融合的重要性。

受到這股AI熱潮的推動，輝達的股價表現也持續走強。路透社（Reuters）報導，輝達股價週二（10月6日）收在每股239.24美元，盤中市值曾逼近5.84兆美元，向6兆美元大關邁進，反映市場對AI基礎設施投資的持續看好。

儘管AI產業前景看好，但市場對於這種AI投資熱潮的循環性，以及輝達面臨來自AMD、亞馬遜與Google等公司在客製化晶片領域的競爭，仍持謹慎態度。

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