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在芝加哥皮尔森(Pilsen)社区,迪沃夏克公园(Dvorak Park)后方一片工业用地上,一座建于上世纪60年代的燃油发电厂沉默地矗立着。当公园里充满孩童嬉戏声时,这座庞大的工业设施往往寂静无声。它名为菲斯克(Fisk)发电厂,属于能源巨头NRG,原定于明年彻底退役,告别历史舞台。
然而,一场由人工智能(AI)掀起的全球算力竞赛,改变了它的命运。为训练和运行庞大的AI模型,科技巨头们建造的数据中心正化身“电老虎”,其惊人的能耗让美国多地电网措手不及。电力需求激增,市场价格飙涨,迫使电网运营商重新审视那些曾被标记为“陈旧、低效、待淘汰”的资产。
菲斯克电厂,正是其中一员。它从退役名单上被撤下,重新被定义为电网不可或缺的“峰值电厂”(Peaker Plants),随时准备在用电尖峰时刻启动,防止大规模停电。它的故事并非孤例。路透社的分析揭示了一个令人担忧的趋势:在美国最大的区域电网PJM互联系统内,今年计划退役的化石燃料电厂中,约60%已推迟或取消了关停计划,其中多数正是这类峰值电厂。
这场为AI“供电”的紧急行动,在保障电力供应的同时,正将沉重的环境与健康代价,再度转移到那些最脆弱的社区肩上。
“退役”倒计时中断:当AI需求撞上电网瓶颈
菲斯克电厂的八台燃油发电机组,是典型的峰值电厂设计。它们并非用于日常持续供电,而是作为电网的“急救箱”,仅在需求骤增、其他电源不足时迅速启动,运行数小时甚至更短时间,以平衡系统、避免断电。由于其运行时间短、启动要求快,这些电厂通常建造年代久远,缺乏现代化的污染控制设备,燃烧效率低下,单位发电量的污染物排放远高于大型基荷电厂。
随着ChatGPT等生成式AI的爆发,数据中心电力需求呈现指数级增长。一个大型AI数据中心的耗电量可能堪比一座中小城市。PJM电网覆盖美国中东部13个州及华盛顿特区,承载着全球密度最高的数据中心集群。突如其来的负荷,迅速吞噬了电网的备用容量裕度。
“今天在全国范围内,电力需求显然超过了供给——市场反映了这一点,发电商正在做出反应。”PJM发言人杰夫·希尔兹(Jeff Shields)坦言。今年夏季,PJM为激励电厂在高峰时段发电而支付的费用同比暴涨超过800%。高昂的利润,让运营峰值电厂从一项不经济的业务,变成了诱人的选择。
“我们认为保留它们具有经济价值,因此撤回了退役通知。”NRG发电业务高级副总裁马特·皮斯特纳(Matt Pistner)解释菲斯克电厂命运的逆转。这种“经济价值”的直接驱动力,便是AI带来的巨额电力需求。
环境正义的伤疤:低矮烟囱下的呼吸之痛
菲斯克电厂的重启,对毗邻的皮尔森社区而言,意味着一场环保抗争成果的倒退。该厂址曾是一座运营逾百年的燃煤电厂,在当地居民长达数十年的激烈抗议下,才于十多年前关闭,社区空气质量一度显著改善。
然而,燃煤电厂的关停并非污染的终结。八台燃油峰值机组被保留下来。根据美国环保署(EPA)的数据,在偶尔启动供电时,该厂址每年仍会排放2至25吨不等的二氧化硫(SO₂)。
“考虑到其烟囱低矮且靠近居民区,这个排放量绝非微不足道。”伊利诺伊州非营利组织“呼吸健康协会”环境健康项目主任布莱恩·乌尔巴谢夫斯基(Brian Urbaszewski)指出。峰值电厂因其“快速响应”的设计初衷,往往投资有限,普遍缺少如脱硫洗涤器、高效颗粒物过滤器等先进的污染控制装置。低矮的烟囱使得污染物不易扩散,更加集中在周边社区。
学术与政府研究一致表明,全美约1000座峰值电厂,不成比例地集中在低收入社区和有色人种社区。这一分布格局是历史上环境不公的遗留产物。加州大学洛杉矶分校教授拉腊·库欣(Lara Cushing)2022年的一项研究揭示了深刻的历史关联:在历史上曾被“划红线”(Redlined,系统性拒绝提供房贷等金融服务,居民主要为黑人或移民)的社区,自2000年以来,其附近建设峰值电厂的可能性比非红线地区高出53%。
“如果你所在社区曾被划红线,那么附近建设化石燃料电厂的可能性就更高,而对于峰值电厂,这种关联性甚至更强。”库欣教授解释道。如今,延长这些位于脆弱社区的峰值电厂的寿命,无异于让这些已经承受多重环境负担的居民,继续并可能更多地暴露在额外的空气污染风险之下。
政策与市场的双重推力:备用容量成为“香饽饽”
除了市场价格的激励,政策层面也在为峰值电厂的延续运行铺路。美国政府表示,正在探索充分利用现有发电资源,包括峰值电厂和各类应急系统,以快速满足AI等新兴产业带来的海量电力需求。
美国能源部长克里斯·赖特(Chris Wright)去年9月接受路透社采访时直言:“有大量峰值电厂可以增加运行时间。”他暗示,清洁空气法规在一定程度上限制了它们的频繁使用。“当前最大的目标就是电网上的备用容量。”
美国政府问责局(GAO)的报告为这番话提供了注脚:峰值电厂虽然实际发电量仅占全国总量的约3%,但其总装机容量却高达全国总容量的19%。这庞大的“备用军”成了应对电力短缺的潜在资源。
然而,动用这些备用资源,尤其是那些老旧、高污染的峰值机组,必然伴随环境代价。美国政府问责局的研究发现,天然气峰值电厂每生产一单位电力,其二氧化硫排放量的中位数是非峰值电厂的1.6倍。
在PJM电网,除了菲斯克,还有更多案例。例如, Constellation能源公司旗下位于费城附近、已有约55年历史的“埃迪斯通”(Eddystone)电厂部分机组,在美国能源部的指令下推迟退役。巴尔的摩附近的“瓦格纳”(Wagner)峰值电厂,也因PJM出于电网稳定协调的需要而得以保留。
“最后防线”的辩护与替代路径的缺失
面对环保质疑,电厂所有者和电网运营商强调峰值电厂在能源转型过渡期的“必要之恶”。
NRG的皮斯特纳将峰值电厂形容为电网的“最后一道防线”和“减震器”。“当需要它们时,别无选择。”他指出,除了应对数据中心需求,峰值电厂对于支持制造业与交通电气化、抵御日益频繁的极端天气(如严寒和热浪)导致的电网压力也至关重要。燃油电厂具备燃料可现场储存的优势,在极端情况下提供了另一层能源安全保障。
PJM方面也强调其正在努力接纳更多清洁能源。“我们将继续将无碳可再生能源、核能和燃气发电接入电网,无论峰值电厂是否延长运行。”发言人希尔兹说,“我们现在需要我们能获得的每一兆瓦能源。停运现有电厂‘忽视现实’。”
然而,能源专家和环保倡导者认为,存在比依赖老旧峰值电厂更好的路径。
美国政府问责局的弗兰克·鲁斯科(Frank Rusco)指出,投资建设更强大、更智能的跨区域输电网络是关键。“如果我们能更好地将电力从过剩地区输送到短缺地区,系统运行将更高效,对峰值电厂的依赖也可能减少。”
此外,随着技术进步和成本下降,大规模电池储能系统(BESS)被广泛视为替代传统峰值电厂的最有前景方案。它们可以储存风能、太阳能等间歇性可再生能源的多余电力,或在用电低谷时从电网充电,然后在需求高峰时快速、零排放地释放电力,提供与峰值电厂类似的电网调节服务。
“这一切最终导致电力消费者的成本显著增加,本地污染显著上升,并将阻碍新的清洁能源发电接入电网。”宾夕法尼亚大学克莱因曼能源政策中心的约翰·奎格利(John Quigley)警告道。
未来隐忧:皮尔森与AI时代的能源悖论
对于皮尔森社区而言,挑战是具体而微的。北伊利诺伊州正成为蓬勃发展的数据中心市场。皮尔森本地已至少运营一座数据中心,周边地区还规划了多个大型高能耗项目,包括T5数据中心今年宣布的一个包含20栋建筑的庞大园区。
长期社区倡导者杰里·米德-卢塞罗(Jerry Mead-Lucero)忧心忡忡。他的家乡本就承受着工业卡车交通、金属回收厂和一条州际高速公路带来的复合污染。菲斯克峰值电厂的持续运行,犹如在旧伤上叠加新创。“你把这些所有叠加因素加在一起,最终会再次造成一个真正的问题。”他说。
AI技术代表着前沿与未来,但其庞大的能源需求,却正在唤醒沉睡的“化石燃料过去”。这场发生在芝加哥社区、遍及美国电网的冲突,揭示了一个深刻的全球性悖论:我们奔向数字化、智能化的未来,脚步却可能被禁锢在陈旧、污染的能源基础设施上。如何在不牺牲环境正义与公众健康的前提下,为AI革命提供可持续的动能,是技术狂飙时代留给政策制定者、产业领袖和全社会的紧迫考题。峰值电厂的去与留,不仅仅是一个技术或经济选择,更是一面映照社会优先次序与公平价值的镜子。
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