生成式人工智能推動的數據中心用電需求激增,美國科技巨頭對天然氣發電廠的依賴正大幅上升,但這種「擁抱」正帶來高昂代價。一份來自彭博新能源財經(BloombergNEF)的最新報告顯示,建造一座天然氣聯合循環電站的成本在過去兩年上漲約66%,工期亦明顯拉長。 報告指出,儘管在伊朗衝突持續的背景下,美國本土天然氣現貨價格仍處於相對低位,但新建聯合循環天然氣渦輪機(CCGT)電站的單位設備成本,已從2023年每千瓦不足1500美元,升至去年的2157美元,約 HK$16,800。
与此同時,新電站從開工到完工的時間整體拉長約23%。
科技公司自建電廠加劇天然氣渦輪機短缺
在這輪漲價背後,數據中心是推動新增電力需求的关键力量之一。Microsoft、Meta等科技公司近日密集宣布自建天然氣電廠,以便為數據中心直接供電,而非依賴公用電網。特朗普政府亦正開放推動數據中心營運商「自備電源」,促使企業更多轉向自建機組。不過,電力公司同樣在追逐對天然氣機組的投資,並透過電價機制將新增發電成本轉嫁給整體用戶,這在美國普通民眾中引發對數據中心建設的不滿與反彈情緒。
從增量來看,數據中心並非唯一因素,而是增速最快的用電大戶之一。據此前的預測,新建和擴建的數據中心在2035年前將把相關用電需求推高至當前的約2.7倍,從如今約40吉瓦增至106吉瓦。這背後不僅是數量增長,更是單體規模的躍升:目前約10%的數據中心設備容量在50兆瓦及以上,而未來十年,新建數據中心的平均規模將超過100兆瓦。 在過去幾年,大型科技公司多以接入電網的方式運營數據中心,並透過與風電、光伏和電池儲能項目簽訂長期購電協議(PPA)來對沖碳排放與價格風險。
然而,人工智能帶來的用電需求爆增,加上數據中心設施的社區阻力增強,正推動更多企業回歸以天然氣電廠為主的路線。行業「搶貨」天然氣電站的直接後果,是天然氣渦輪機核心設備供應出現嚴重短缺。 報告顯示,截至今年底,用於電站主機的天然氣渦輪機價格預計相較2019年將累計上漲195%,而這部分設備成本可佔整站投資的近三成。由於天然氣渦輪機的製造工藝高度複雜,產業鏈擴產速度有限,訂單排程已延至2030年代初。
在一片對天然氣趨之若鶩的聲浪中,亦有科技公司選擇不同道路。Google已開始招標其數據中心擴容的全新電力方案,核心是將可再生能源與長時儲能深度結合,其中包括採用Form Energy的大規模鐵空氣電池系統,這類電池可持續輸出電力長達100小時。與天然氣渦輪機不斷走高的綜合成本相逆,光伏組件和電池儲能在過去數年持續降價,使其成為對沖天然氣電站成本上升的一種替代路徑。
下表為相關成本變化比較:
| 項目 | 2023年(每千瓦) | 2024年(每千瓦) | 漲幅 |
|---|---|---|---|
| 聯合循環天然氣渦輪機(CCGT) | 不足 US$1,500 約 HK$11,700 | US$2,157 約 HK$16,800 | 約44% |
| 天然氣渦輪機價格(相較2019) | – | – | 預計195% |




