在一場英格蘭男子足球隊對抗宿敵德國隊的比賽中，緊張且零比零的上半場結束時，數百萬英國人集體鬆了一口氣，並做了他們在壓力時刻常做的事：泡茶。然而，這股電熱水壺同時啟動的浪潮，卻造成了另一種壓力：電力需求突然大幅增加。
但負責當地輸電網路的英國國家電網已做好準備。就在這些電熱水壺開始加熱時，一個 AI 程式向倫敦的一個資料中心發送指令，要求減緩部分耗電晶片的速度。這種電力削減有助於確保供電足以匹配需求，避免潛在的停電或電氣硬體損壞。對於通常不顧他人需求而大量消耗電力的資料中心來說，這是一個激進的轉變。
這也是一場模擬。2025 年 12 月，工程師們試圖測試一種新型資料中心，其電力需求具有彈性，因此他們重現了 2020 年歐洲盃期間英國電網面臨的能源需求。他們想看看他們的軟體 Conductor，如果當時上線會如何反應。
Conductor 是 Emerald AI 的招牌產品，這家總部位於華盛頓特區的公司，是眾多試圖找出資料中心是否能在現有電網限制下運作的公司之一。
今年，Emerald 將在維吉尼亞州被稱為「資料中心谷」的新設施中部署 Conductor，這次將連接到實際電網。當總體需求飆升時，Conductor 將降低資料中心的用電量，同時確保其伺服器仍能執行最及時和最重要的工作。Emerald 在此專案的合作夥伴——包括 Nvidia 和大型資料中心營運商 Digital Realty——將其譽為全球首批「電力彈性 AI 工廠」之一。
證明資料中心可以參與這種互惠互利，可以緩解許多科技領導者認為是設施上線的瓶頸：獲得新發電廠的批准、建設和連接所需的時間，遠比建造資料中心要長。例如，根據能源研究與倡議組織 RMI 的數據，維吉尼亞州和美國最大的電網營運商 PJM 需要八年才能讓新發電設施上線。
Nvidia 永續發展主管 Josh Parker 表示：「我們需要解決能源方程式。AI 工廠的彈性是 AI 巨大需求與我們電網即時限制之間的橋樑。」
然而，速度只是問題之一。一旦設施連接上線，鄰居們經常批評它們消耗過多電力並導致電價上漲。他們說資料中心產生的噪音多於長期工作機會，助長污染，並可能導致人們失業。根據 Data Center Watch 的數據，2025 年有價值超過 1500 億美元的專案被擱置，而關注民意的政策制定者也開始對開發施加限制。
十多個州正在考慮禁令，明尼亞波利斯和喬治亞州迪卡爾布縣等地也實施了地方暫停令。在聯邦層面，美國參議院的一項兩黨法案 GRID Act 提議將新的資料中心完全與公共電網分離。一些營運商已經朝這個方向發展，試圖開發自己的發電設施。
公司不必急於建造新的發電廠，而可以在我們眼前——或者更確切地說，在我們腳下和頭頂的輸電線路中——找到解決危機的部分方案。現有系統每年只有在少數高需求時段才會接近滿載運作。這意味著，一些電網專家認為，如果資料中心能在這些時段限制其用電量，他們就不需要等待大型基礎設施升級或建造自己的離網發電設施。
事實上，越來越多的研究表明，對於能夠彈性調整的資料中心來說，可能有充足的電力可用。杜克大學研究人員 2025 年一份廣泛討論的報告發現，美國電網可以為那些願意在僅 0.25% 的時間（每年約 22 小時）減少用電量的設施，額外提供 76 吉瓦的電力——約佔其總容量的 5%，足以滿足美國到 2030 年預計的資料中心增長。
當普林斯頓大學和兩家電網現代化公司研究 PJM 區域新資料中心的選址時，他們由 Google 資助的報告發現，一個每年能彈性調整不到 1% 時間的 500 兆瓦設施，可以比不具彈性的設施快三到五年全面運作。
彈性電力連接還可以幫助資料中心解決一些公關問題。例如，透過在電網壓力時減少用電，它們可以避免將電力從最需要的地方轉移，從而提高穩定性。透過利用現有容量，它們或許可以減少對新建化石燃料發電廠的需求，並將固定成本分攤給更多電力用戶，從而降低價格。
AI 帶來的電力緊縮正吸引資源和研究投入到電網彈性策略中，這有助於應對一個棘手的時期：資料中心與電動車、空調和其他產業加在一起，正推動分析師預測到 2030 年美國電力需求將比 2023 年水準增加 25%。
理想情況下，彈性讓電網營運商對電子流動有更多控制權，使他們成為和諧樂團的指揮者，而不是僵化電力需求的受害者。這將幫助他們管理整個系統的需求高峰，並更有效地處理風能和太陽能等間歇性再生能源。密西根大學電網專家 Johanna Mathieu 表示：「需求彈性對電網非常有益。它有助於降低電費並提高電網可靠性。」
但儘管倡導者看到了許多好處，這個概念也帶來了複雜性。對於資料中心來說，在能源需求上妥協可能很難推銷。彈性要求公用事業和電網營運商（它們通常在營運上保守）改變長期以來的做法。一些懷疑論者也表示，彈性會分散人們對更快建造更多電網基礎設施的真正需求的注意力，甚至可能對我們的電力供應構成風險。
儘管如此，一些技術專家、電網營運商和公用事業仍希望證明彈性是可行的——不僅在白皮書或模擬中，而是在現實生活中。
資料中心增長的典型代表傾向於缺乏彈性。像 Microsoft 和 Oracle 這樣的超大規模業者已經提出了龐大的新中心計畫，其中許多將依賴離網、燃燒天然氣的發電廠。當 xAI 想要加速田納西州孟菲斯郊外 Colossus 站點的建設時，他們用平板卡車運來了燃氣渦輪機。
該設施現已投入運作，正因其造成的排放和其他污染飆升而面臨監管機構和居民的反彈。無論如何，全球的燃氣渦輪機數量不足以滿足資料中心營運商的需求。
對於任何需要大量電力的人來說，一個主要障礙是我們的電網大多是僵硬的。它們的設計目的是在電力需求最高時提供足夠的電力來滿足總需求，即使這一年中只有相對較少的幾個小時。這種保守的方法是實現可靠性的簡單途徑，但這意味著電網有相當大的餘裕。GridCare 的共同創辦人兼執行長 Amit Narayan 說：「電網已經過度建設很多了。
如果你是一家利用率只有 30% 的航空公司，你就不會購買更多飛機。」他指的是 2025 年史丹佛大學對北美西部輸電線路的一項研究。「如果你運營一個利用率只有 30% 的電網，沒有科學理由不能達到 60%。」
「如果你是一家利用率只有 30% 的航空公司，你就不會購買更多飛機。如果你運營一個利用率只有 30% 的電網，沒有科學理由不能達到 60%。」
公平地說，彈性的概念對電網營運商來說並非完全陌生。幾十年來，他們一直實踐一種稱為「需求響應」的技術：當需求看起來會過於接近供應時，例如在熱浪期間許多人同時打開空調時，他們會打電話給大型商業或工業設施，要求他們關閉部分運作。這種方法可以幫助避免啟動所謂的「尖峰發電廠」（peaker plants），這些發電廠使用化石燃料，但它速度慢、不精確且難以擴展。
在 2000 年代，隨著電動車和太陽能板等技術的採用帶來新的挑戰，更多連接網路的電網也提供了新的彈性手段。虛擬電廠（VPPs）提供了一種更智慧、更快、更精細的替代方案。從工廠到擁有智慧恆溫器、太陽能板或大型電池的家庭用戶，都將允許公用事業調整他們的用電量以幫助滿足需求——通常會為他們（經常未被注意到的）麻煩獲得報酬。
在 2022 年 ChatGPT 發布後，生成式 AI 蓬勃發展，一些公司開始將彈性視為更輕鬆、高效且經濟地建立資料中心的方式。如果他們將 AI 資金引入現有電網並減少或推遲昂貴升級的需求，資料中心實際上可以幫助分攤固定成本，從而降低其他用戶的費率。例如，杜克大學今年二月發布的一項研究發現，彈性可以將費率降低 0.5% 至 2.8%。
訣竅在於如何讓資料中心這個臭名昭著的耗電大戶，在彈性連接被限制時仍能繼續運作。彈性專家設想了三種可能的方式。最簡單的是新資料中心安裝現場備用電源儲存或發電設施，以便在電網滿載時使用——當然，費用自理。
設施也可以透過虛擬電廠（VPP）來彌補缺口。公用事業會降低簽署 VPP 的用戶的用電量，而資料中心則會為他們的彈性支付費用。這種方法不需要任何重大的基礎設施，但它要求公用事業擁有一個大型 VPP 專案，並在電網承受壓力時協調交換。雖然 VPP 在近 40 個州一定程度上存在，但其管理規則差異很大，並且在某些地區比其他地區擁有更大的權力。
最後，資料中心可以在尖峰時段簡單地減少用電。傳統觀念認為它們不會接受這種限制，特別是當每個運算伺服器都感覺像是一隻可能下金蛋的鵝時。但一些專家認為，快速上線的價值足以改變他們的想法。Emerald AI 首席科學家 Ayse Coskun 表示：「這是一個明確且不斷增長的趨勢。營運商越來越願意為了更快的電網互連而犧牲一定程度的彈性。」
GridCare 是一家位於矽谷的新創公司，是首批利用彈性快速讓資料中心上線的公司之一。執行長 Narayan 在史丹佛大學研究智慧電網，他解釋說，該公司不僅在電力需求最高的最壞情況下審視電網，還分析所有條件下的系統。它將電網的每個部分——包括發電廠、線路、變電站和家庭——輸入一個生成式 AI 模型，為不同的電網配置創建「數位分身」。
然後它挑選出能在維持可靠性的同時釋放容量的結果，並將這些結果輸入另一個模型進行訓練。