美国得克萨斯州正在成为生成式人工智能物理基础设施的"震中"。休斯敦先进研究中心(HARC)10月20日发布的评估报告显示,若全部已公布及规划中的数据中心项目接入得州电网、并按预期电源结构供电,五年内该州电力行业细颗粒物(PM2.5)污染将增长逾两倍、回到2006年以来的最高水平;氮氧化物(NOx)排放增长136%、接近2004年水平;二氧化碳排放较2025年增长约90%。研究机构警示,得州数十年空气质量改善成果正面临被算力扩张浪潮抹去的现实风险。
一、并网情景下的污染倍增警示
HARC此次发布的《得州数据中心与空气质量:潜在影响评估》是首个针对得州数据中心建设浪潮的系统排放评估。报告核心情景假设为:全部已公布或规划中的数据中心项目均接入电网,并由预期的电网电源结构供电。在该情景下,到2031年,电力行业NOx排放将较2025年增长136%、接近2004年水平;挥发性有机化合物(VOCs)排放将超出2002年水平32%;细颗粒物污染将增长逾两倍、回到2006年水平;电力行业二氧化碳排放较2025年增长约90%。
供电路径的选择将显著改变上述结果。据德州论坛报等媒体对HARC建模结果的报道,即使在并网并配套场内风电、光伏的"净零情景"下,2031年得州全州NOx排放仍将较2025年增长35%;而在传统场内天然气供电情景下,全州NOx排放增幅将接近400%。
The Verge 10月22日的报道指出,仅五年时间,这一污染增量就足以抹过得州数十年积累的空气质量改善成果。报道同时强调,这一前景并非注定:HARC的预测基于三种不同的数据中心电力需求口径,其中相当一部分规划项目具有投机性质,可能最终不会落地。

图1 2031年得州NOx排放较2025年增幅的情景差异
二、HARC报告:情景假设与数据全景
在方法层面,HARC以四种供电情景叠加三种数据中心电力需求预测(分别来自州电网运营商ERCOT、输电服务商与项目追踪机构BAXTEL),对五种污染物至2031年的排放轨迹进行建模。模型假设数据中心全天候连续运行、按80%容量利用率取值,并基于EPA eGRID排放因子、ERCOT分燃料发电数据与得州环境质量委员会(TCEQ)点源排放清单构建基线。
报告的一个基础判断是:得州数据中心未来六年新增的电力需求,将超过整个电网过去二十年的全部增量。这意味着即便采用最清洁的供电组合,庞大的需求基数本身也会推高排放——"即使以尽可能清洁的方式供电,新增电力需求仍会使排放高于无数据中心基线"。
情景对比显示,供电技术选择是结果差异的最大单一因素。若以"三分之一电网电力+三分之二场内风光"的方式供电,NOx与二氧化碳排放较纯电网供电情景可削减约三分之二(约67%);反之,若全部新增需求由燃烧发电满足,NOx排放最高可达"电网+光伏+风电"组合的10倍。
HARC同时承认模型的局限:各情景内假设全部新增数据中心采用同一种供电格式,且设施按满负荷附近运行;现实中的项目落地率、电源组合多样性均可能使实际结果偏离建模区间。报告强调,这些结论"可能永远不会全部成真",得州立法者与行业领导者仍有机会塑造未来几十年的空气质量走向。

图2 HARC建模框架:需求预测×供电情景→污染物排放轨迹
三、得州为何成为AI算力基础设施的主战场
体量是理解这场风险的前提。房地产服务机构JLL于8月11日发布的《北美数据中心报告——2026年中》显示,北美数据中心2026年上半年吸收容量达25GW,同比翻倍;在建容量66GW,其中95%已预租;空置率连续第三年维持在1%。该报告确认:"得州以26GW在运及在建容量巩固了其数据中心第一大州的地位,弗吉尼亚以13GW位居第二。"
项目管道仍在快速膨胀。德州论坛报的统计显示,得州全州规划中的数据中心项目至少有288个,单体规划规模跨度极大。电网侧的压力同步攀升:ERCOT过去两年收到超过500件大型负荷并网申请,而此前一年仅约二十四件;得州大型用电项目累计电网接入需求已增至超过400GW。
并网排队的拥堵正在改变行业的供电决策。Wood Mackenzie 3月16日发布的分析指出,得州规划采用现场自备电源的数据中心容量,是其他任何州的四倍;且与宾夕法尼亚、弗吉尼亚等PJM辖区不同,得州的自备电源多数对电网不可见,乃至完全离网运行。
监管层已开始干预。9月21日,得州州长阿博特指示得州环境质量委员会(TCEQ)暂停数据中心项目全部待审与新申请环境许可,直至州政府完成对数据中心电力需求、用水、公共补贴与社区影响的审计;该指令同时要求数据中心项目承担全部电力基础设施成本,并避免挤占当地社区用水。
供应链的紧张进一步压缩了清洁路径的空间。全球重型燃气轮机市场高度集中于GE Vernova、西门子能源与三菱重工三家厂商,受AI数据中心建设拉动,三大厂商订单全面饱和、交付周期已排至2030年。

图3 2026年数据中心在运及在建容量对比
四、污染回升的健康与政策含义
HARC的报告将得州过去二十余年的治理成果作为评估基线:2002年至2024年间,在人口增长数百万、经济规模约翻倍的同时,得州电力生产部门NOx排放下降68%、二氧化硫排放下降84%、细颗粒物排放下降60%。报告指出,电厂排放控制、燃料切换与煤电退役是这一成果的主要驱动力。
正因改善集中于电力部门,电力需求结构的剧变才构成直接威胁。HARC首席执行官John Hall在新闻稿中警示:"我们的分析令人担忧。很有可能,我们的子孙后代将呼吸比我们更脏的空气。"他表示,交通部门、州政府及其他利益相关方数十年来成功将这些排放数字降下来,而这一进展"现在正处于风险之中"。
HARC负责能源、空气与信息技术业务的副总裁Carlos Gamarra是该评估模型团队的负责人。他的判断更为直接:"电源选择决定结果。数据中心开发商和制定规则的政策制定者,将决定我们最终的走向。"他主张将数据中心"当作它们本来的样子——工业设施"来对待,纳入与工业设施和电厂相同的排放标准体系。
公共健康层面的担忧具有现实基础。媒体报道指出,细颗粒物可深入肺部并进入血液循环,与哮喘发作、心律不齐等疾病相关;而休斯敦、达拉斯-沃斯堡、圣安东尼奥与奥斯汀等得州主要都会区,本已在交通尾气与夏季高温叠加作用下难以稳定达到联邦空气质量标准。
执法层面的摩擦已经出现。7月下旬,环境诚信项目(EIP)、塞拉俱乐部与Public Citizen向两家在圣安东尼奥数据中心园区内自建柴油发电机与燃气电厂的企业发出拟起诉通知,指其在未取得重大空气污染源许可的情况下建设自备电源。

图4 2002–2024年得州电力生产部门主要污染物减排幅度
五、出路:可再生能源配套与并网排队困境
HARC的分析揭示了一个结构性困境:并网等待时间长达三至五年,促使开发商转向场内自备电源;而自备电源恰恰是排放强度最高的选项。Gamarra透露,同等设施条件下,场内燃气引擎的NOx排放约为电网供电的4倍;即便加装污染控制设备,仍达电网供电的2倍至3倍。
HARC报告的量化结论是:若全部新增需求由燃烧发电满足而非"电网+光伏+风电"组合,数据中心发电的NOx排放将高出2倍至10倍(取决于所采用的需求预测口径)——这是造成结果差异的最大单一因素,其影响甚至超过数据中心增长本身;在需求口径不变的条件下,VOCs排放的差异最高可达两个数量级。
供给侧的约束使局面更趋复杂。受AI数据中心建设拉动,全球燃气轮机需求激增,三大厂商订单饱和、交付周期漫长,开发商为赶工期转向效率更低的轻型燃气轮机技术,进一步推高单位发电排放。环境诚信项目的统计显示,得州规划中的燃气电厂至少有32座,数量居各州之首。
政策与市场工具仍有回旋余地。HARC同期发布的《数据中心政策手册》梳理了潜在的监管与立法改革方向;Wood Mackenzie分析师指出,需求侧的真实性同样关键——美国已披露的项目管道中,相当比例来自少数大型投机性项目,可能随市场出清而退坡。
对产业界而言,可行路径已经清晰:优先采用"电网+场内可再生能源"组合、执行既有污染控制标准、主动披露用电结构与排放数据。问题在于,并网周期、燃料供应与成本压力正在把决策推向相反的方向。
结论
HARC的评估并未断言得州空气质量改善成果注定被抹去,而是给出了一组由供电路径决定的分岔区间:从"边际增量"到"逆转二十年治理进程",结果完全取决于数据中心如何获得电力。在得州26GW容量已然落地、超过400GW需求仍在排队的背景下,监管审计、并网改革与清洁电源配套的推进速度,将决定这场算力扩张留下的是基础设施遗产,还是一代人规模的空气治理退步。留给政策制定者与行业的时间窗口,正是在未来五年。