AI 數據中心耗電 10 年升近 3 倍 科企耗費鉅額增設能源基建

BloombergNEF 最新研究報告顯示,美國數據中心電力需求預計於 2035 年達到 106 GW,較目前約 40 GW 水平增長近 2.7 倍。科技巨企 Amazon、Microsoft、Google 及 Meta 於 2025 年合共投放超過 3,150 億美元(約港幣 24,570 億元)於 AI 基礎設施建設,這筆投資金額已超越全球石油勘探開支。

BloombergNEF 最新研究報告顯示,美國數據中心電力需求預計於 2035 年達到 106 GW,較目前約 40 GW 水平增長近 2.7 倍。科技巨企 Amazon、Microsoft、Google 及 Meta 於 2025 年合共投放超過 3,150 億美元(約港幣 24,570 億元)於 AI 基礎設施建設,這筆投資金額已超越全球石油勘探開支。

國際能源署(IEA)預測,全球數據中心電力消耗量將於 2030 年達到約 945 太瓦時(TWh),相當於日本全國電力消耗總量。面對如此龐大電力需求增長,電網營運商正承受前所未有壓力,普通消費者電費帳單亦將因此大幅上漲。

 

AI 驅動數據中心規模急劇擴張

現時全球運作中的數據中心約有 10% 電力負載超過 50 MW,BloombergNEF 研究指出未來 10 年新建設施平均電力負載將超過 100 MW。約 25% 新項目規模將超過 500 MW,部分超大型設施甚至會突破 1 gigawatt 大關。Meta 行政總裁 Mark Zuckerberg 於 2025 年 1 月宣佈,公司正興建一座容量超過 2 GW 的數據中心,佔地面積可覆蓋曼哈頓大部分地區。

Deloitte 分析顯示,AI 專用數據中心電力需求將由 2024 年 4 GW 激增至 2035 年 123 GW,增幅達 30 倍。AI 相關運算於 2024 年僅佔整體數據中心電力需求約 12%,Deloitte 預計這比例將於 2035 年攀升至 70%。BloombergNEF 報告同時指出,數據中心使用率將由目前 59% 上升至 69%,AI 訓練及推理運算將佔整體數據中心運算量接近 40%。

 

選址策略轉向郊區及農村地區

由於城市周邊地區可用土地日益稀缺,數據中心發展商正逐步將選址重心轉移至郊區及農村地區。目前美國數據中心通常位於距離主要城市 30 英里範圍內郊區,新一代設施則需要更大面積土地及更充裕電力供應。Virginia、Pennsylvania、Ohio、Illinois 及 New Jersey 等州份位處 PJM Interconnection 電網覆蓋範圍內,已成為數據中心建設熱門地點。Texas 的 ERCOT 電網區域亦將迎來大量新項目。

 

科技巨企大舉投資 AI 基建

科技行業正經歷前所未有資本投資潮,Amazon Web Services 計劃於 2025 年投放 1,000 億美元(約港幣 7,800 億元)用於 AI 基建,較 2024 年第四季度 263 億美元大幅增加。Amazon 行政總裁 Andy Jassy 形容 AI 為「一生一遇的商業機會」,並表示公司在過去 12 個月已新增 3.8 GW 運算能力。

Microsoft 於 2025 財政年度(截至 2025 年 6 月 30 日)計劃投入 800 億美元(約港幣 6,240 億元)於 AI 數據中心,超過一半投資將集中於美國本土。Microsoft 總裁 Brad Smith 表示,這些設施將用於訓練 AI 模型及部署雲端應用程式。Microsoft 已於 Wisconsin 州 Fairwater 宣佈興建一個容量達 2 GW 的運算叢集,預計 2026 年投入運作。

Google 母公司 Alphabet 將 2025 年資本開支預算定為 750 億美元(約港幣 5,850 億元),較 2024 年增加 42%。Alphabet 行政總裁 Sundar Pichai 表示投資將主要用於伺服器及數據中心建設,以支援 Gemini AI 發展。Google 亦於 2025 年 7 月宣佈將投資 60 億美元(約港幣 468 億元)於印度南部 Andhra Pradesh 興建一座 1 GW 運算中心。

Meta 將 2025 年資本開支預算定為 600 億至 650 億美元(約港幣 4,680 億至 5,070 億元),Mark Zuckerberg 形容 2025 年為「AI 的決定性一年」。他表示公司將於 2025 年底前新增約 1 gigawatt 運算能力,並擁有超過 130 萬顆 GPU。

 

Stargate 項目及其他重大投資

OpenAI、Oracle 及其他合作夥伴聯手推出 Stargate 項目計劃投放 5,000 億美元(約港幣 39,000 億元),目標於 2028 年部署一座容量達 5 GW 的數據中心。Oracle 已於 Texas 州 Abilene 及阿聯酋分別啟動容量達 2 GW 及 1 gigawatt 的 Stargate 項目設施。

Anthropic 亦於 2025 年 11 月宣佈計劃投資 500 億美元(約港幣 3,900 億元)於美國本土 AI 基建,首批設施將設於 Texas 及 New York,預計 2026 年投入運作。Amazon 已於 Indiana 州為 Anthropic 開設一座佔地 1,200 英畝、投資額達 110 億美元(約港幣 858 億元)的專用數據中心園區。

 

電網承壓:消費者電費面臨急升

PJM Interconnection 作為美國最大區域電網營運商,覆蓋 13 個州份及超過 6,500 萬人口,正面對數據中心帶來的嚴峻挑戰。PJM 容量拍賣價格由 2024/2025 年度每 MW 日均 28.92 美元,飆升至 2025/2026 年度 269.92 美元,升幅接近 10 倍。2026/2027 年度價格更進一步攀升至 329.17 美元。

PJM 獨立市場監察機構 Monitoring Analytics 於 2025 年 6 月報告中指出,數據中心佔 2025/2026 年度容量拍賣價格升幅 63%,相當於 93 億美元。該機構估計數據中心令 PJM 區域內消費者每年額外承擔 93 億美元(約港幣 725.4 億元)電費開支。Washington D.C. 的 Pepco 住宅用戶自 2025 年 6 月起每月電費平均增加 21 美元(約港幣 164 元),其中約 10 美元(約港幣 78 元)源於容量市場價格上漲。

 

監管機構介入

Monitoring Analytics 已向 Federal Energy Regulatory Commission(FERC)提交投訴,要求 PJM 在批准新數據中心接入電網前,必須確保電網具備足夠容量。該機構表示 PJM 有權設立「負載排隊」機制,要求大型新用戶等待電網具備可靠供電能力後方可接入。

Natural Resources Defense Council 預計 PJM 區域消費者於 2033 年前將累計額外支付高達 1,630 億美元(約港幣 12,714 億元)電費。該機構估計至 2028 年,區內普通家庭每月電費將因數據中心增長而額外增加約 70 美元(約港幣 546 元)。ICF 顧問公司分析亦指出,PJM 區域住宅零售電價於 2030 年前可能上升 30% 至 60%。

 

企業如何把握 AI 基建機遇

McKinsey 研究顯示,至 2030 年約 60% 至 65% 的 AI 運作負載將於 Amazon Web Services、Google Cloud 及 Microsoft Azure 等超大規模雲端服務供應商基礎設施上運行。企業正加速將 AI 及機器學習工具整合至技術架構中,推動對雲端運算服務需求持續增長。

Goldman Sachs 分析指出,全球數據中心市場目前電力使用量約為 55 GW,其中雲端運算運作負載佔 54%、傳統業務功能佔 32%、AI 佔 14%。隨著 AI 應用日益普及,Goldman Sachs 預計全球數據中心電力需求將於 2030 年底達到約 122 GW,超大規模及批發營運商市場佔有率將由目前 60% 上升至 70%。

 

投資機會及產業鏈效應

IoT Analytics 數據顯示,全球數據中心基建市場規模將於 2030 年突破 1 萬億美元(約港幣 7.8 萬億元)年度開支。2024 年市場開支為 2,900 億美元(約港幣 22,620 億元),其中 Alphabet、Microsoft、Amazon 及 Meta 合共投入接近 2,000 億美元(約港幣 15,600 億元),這數字預計於 2025 年增長超過 40%。

數據中心投資正帶動整個產業鏈發展,伺服器製造商、電力設備供應商、冷卻系統供應商及建築承建商均受惠於這股投資浪潮。Blackstone 與 Digital Realty 於 2023 年達成 70 億美元(約港幣 546 億元)合作協議,於 Frankfurt、Paris 及 Northern Virginia 興建 AI 專用數據中心。私募股權基金亦大舉投資於專業數據中心營運商,推動行業整合及技術升級。

McKinsey 估計擴展數據中心基建需要超過 1 萬億美元(約港幣 7.8 萬億元)生態系統投資。電力公用事業公司、可再生能源開發商、電網基建承建商及高性能運算設備製造商均有望受惠。PPL Electric 表示,單是其服務區域內應付數據中心需求所需的新發電設施投資便高達 190 億美元(約港幣 1,482 億元)。

 

未來趨勢及總結

IEA 報告指出可再生能源及天然氣將成為應對數據中心電力需求增長主要能源來源。至 2035 年,可再生能源發電量預計增加超過 450 TWh 以滿足數據中心需求,天然氣則增加 175 TWh。核能亦將貢獻約 175 TWh 額外發電量,首批小型模組化反應堆預計於 2030 年左右投入運作。

科技公司正積極投資於能源效益技術,液冷系統採用率正快速上升,因傳統空氣冷卻無法應對高性能 AI 伺服器產生熱量。IoT Analytics 預計高性能 AI 機架電力消耗將於 2029 年達到每機架約 1,000 kW,電力架構需要相應升級。

 

市場展望

BloombergNEF 最新預測較 2025 年 4 月發佈的報告上調 36%,反映 AI 數據中心建設步伐正在加快。報告指出早期階段項目數量於 2024 年初至 2025 年初期間增加超過一倍,平均項目由啟動至投產需時約 7 年。

數據中心行業正處於關鍵轉折點,BloombergNEF 表示行業面對核心挑戰在於如何在滿足 AI 驅動負載增長需求同時,維持電網可靠性及電力價格穩定。監管機構、電力公司及科技企業需要緊密合作,方能確保基建建設與需求增長保持同步。

企業若要把握 AI 基建浪潮需要策略性部署,評估雲端服務與自建設施成本效益、了解不同地區電力供應狀況、以及監察監管政策變化,將成為企業制定 AI 策略時重要考量因素。

 

來源:BloombergNEF