斷落的電線揭露了 AI 資料中心的問題。以下是解決方案。

本週在華盛頓特區附近發生了一起輸電線路故障。在正常情況下，電網應能在數秒內恢復，但這次卻花了超過十分鐘，原因是超過 3 吉瓦的資料中心負載幾乎在同一時間脫離電網。

根據透過家用電源插座營運物聯網感測器網路的新創公司「Ting Labs」的數據顯示，這起事件導致從北維吉尼亞州到芝加哥的整個PJM電網出現電壓驟升現象。

雖然此次事件並未引發大面積停電，但導致該地區各地燈光閃爍。這凸顯了資料中心對電網日益增大的影響，專家預期此趨勢將變得更加普遍。

北維吉尼亞州隸屬於 PJM 管轄範圍，該地區擁有全球最密集的資料中心群。

「這就像是煤礦裡的金絲雀，」ON.Energy 首席技術長里卡多·德·阿澤維多（Ricardo de Azevedo）在接受 TechCrunch 採訪時表示。他補充道，這類涉及數據中心等大負載的事件正「越來越頻繁地發生」。

這起事件與兩年前發生在同一 PJM 電網上的事件如出一轍，若資料中心未能設計得足以更從容地應對供電干擾，這可能預示著未來將發生更嚴重的供電中斷。PJM Interconnection 作為美國最大的電網營運商，管理著從紐澤西州到伊利諾伊州的電網，並為 6,700 萬名用戶提供服務。

根據 PJM 的數據，當輸電線路故障時，資料中心切換至備用電源，導致約 3.1 吉瓦的負載在 30 秒內驟減。 電網起初看似已恢復正常，但不久後又有更多負載脫離系統。在峰值時，PJM 電網出現超過 3.49 吉瓦的過剩電力，又花了 11 分鐘才恢復穩定。路透社報導指出，當時斷電的資料中心約佔 PJM 總用電需求的 3%。

雖然幾個百分點看似微不足道，但電力網需要供需之間近乎完美的平衡。供需失衡會導致電壓驟降或驟升。雖然電網及連線設備能夠應對輕微的波動，但較大的波動會觸發電網或個別設施的故障安全機制，進而導致斷電。

當北維吉尼亞州的数据中心偵測到故障輸電線路引起的電壓波動時，便切換至備用電源，將其負載從電網中移除。隨著越來越多的数据中心採取相同措施，累積的負載減少將微小的供電下降轉化為更大的需求下降，進而導致供電激增及燈光閃爍。

大多數資料中心都需在瞬間做出決策，本週斷電的資料中心也不例外。根據獨立電力系統營運商（Independent Electricity System Operator）資深市場模型專家阿里·扎因·巴納特瓦拉（Ali Zain Banatwala）表示，當電壓驟降發生時，這些資料中心幾乎在幾秒內相繼決定斷電。

「我們需要找到一種方法，讓這些位置相鄰的負載能夠依序斷電或重新連線，」他表示。採取更有序的做法，將使電網營運商能夠預先制定更完善的應變程序。

另一種方案是，在設計數據中心時，使其能夠吸收供電中斷的影響，而非直接斷電。一家名為 ON.Energy 的新創公司，正致力開發一款產品，協助數據中心與電網共同應對類似本週這類的突發事件。

該公司開發了一套適用於整個資料中心園區的不間斷電源系統，涵蓋伺服器、冷卻機組及其他設備。簡而言之，該系統將資料中心置於一組電池陣列之後，而這組電池陣列則連接至先進的電力轉換硬體。 電網端所見僅為單一、穩定且行為規律的負載，從而避免了個別組件造成的用電高峰與低谷。ON.Energy 的系統使資料中心能夠調整運算工作負載（包括 AI 訓練）的規模，無論是增加或減少，都不會干擾電網。

更重要的是，該系統讓資料中心能夠吸收來自電網的電力波動。 ON.Energy 的系統無需斷開連接，而是能利用多餘電力為電池充電；當電壓下降時，則可為伺服器供電。該系統還能於數毫秒內跟隨電網的變化，從而防止因電壓驟降或驟升而引發的電壓波動——這正是本週 PJM 遭遇問題的主因。

德·阿澤維多表示，ON.Energy 目前正在四個資料中心園區內安裝總計 3 吉瓦的系統。

電網管理單位也已意識到這個問題。

例如，德·阿澤維多指出，ERCOT 將要求資料中心等大負載用戶在供電中斷時「維持運行」。

時間已所剩無幾。本週的大規模斷電規模是 2024 年類似事件的兩倍——當時有 60 座資料中心同時斷電，導致電網負載減少 1.5 吉瓦。根據 Synapse Energy Economics 的數據，當時資料中心約佔 PJM 負載的 6%。 預計到2040年，這一比例將達到24%。若不盡快解決此問題，情況可能會變得更加嚴峻。