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AI 競賽終局:電力說了算?

2026-02-10 11:14
海豚研究
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2025年,AI敘事邏輯劇烈變向:隨著英偉達 Blackwell 架構及后續(xù)更高功率算力集群的全面部署,數(shù)據(jù)中心的能耗密度呈指數(shù)級躍升。據(jù)高盛預測,到2027年,AI服務器單個機架的功率密度將是五年前普通云服務器的 50倍。

這種指數(shù)級的功耗飛躍,正迎頭撞上一道由水泥、鋼鐵和老化銅線構成的“北美硬墻”:

墻的一側是每秒萬億次的浮點運算渴求;另一側,則是平均電網(wǎng)年齡超 40 年、變壓器短缺率高達 30%、擴建周期長達 5-10 年的基建泥潭。

也因此,海豚君對于北美缺電重點理解:

1)缺電背后是是一個中短期的供需差,還是一個長期的結構性問題?

2)缺電如何解決,解決的背后對應的怎樣的細分賽道的投資機會?

本篇重點探討第一個問題,重點理解一個高度成熟的國家,如何混到無電可用的。

一、美國用電需求: 制造業(yè)回流與AI算力爆發(fā)開啟新一輪上行周期

2025 年底,美國最大區(qū)域電網(wǎng) PJM 的容量拍賣價格從 $28.92/MW-day 暴漲至 $269.92/MW-day。這9倍的跳漲,標志著市場定價已從“風險溢價”轉向“生存恐慌”。

燃氣輪機訂單的爆發(fā)式增長、卡特彼勒與三菱重工的激進擴產(chǎn),本質上是科技巨頭在“棄網(wǎng)自保”,試圖用自備電源繞過癱瘓的公共電網(wǎng)。

微軟 CEO 納德拉直言:“供電能力是當前最大的瓶頸,甚至超過芯片。” 黃仁勛更定論:“電力的可用性而非 GPU,將決定 AI 的擴展規(guī)模和速度。” 至此,AI 競賽的勝負手正式從芯片轉移到了發(fā)電廠。

面對能源缺口對國家競爭力的威脅,美國聯(lián)邦政府在 2025 年開啟了史無前例的“戰(zhàn)備模式”:

1月白宮非戰(zhàn)時宣布“能源緊急狀態(tài)”,將電力保障提升至國家安全高度。

4月強制電網(wǎng)動用一切可用能源,“減碳理想”階段性讓位于“算力生存”,煤電與氣電被重新推向一線。

9月能源部(DOE)啟動“電力加速計劃”,以行政力量縮短大型電網(wǎng)項目審批周期。

站在 2026 年的節(jié)點,AI變革已擴散到傳統(tǒng)行業(yè),演變?yōu)橐粓錾婕澳茉瓷嫌、電力裝備、電網(wǎng)柔性改造的全產(chǎn)業(yè)鏈重構。接下來,我們就重點看一下用電的需求端到底發(fā)生了怎樣的變化。

縱觀美國電力發(fā)展史,終端用電量需求呈現(xiàn)出顯著的“增長—平臺—復蘇”三階段演變特征:

高速增長期 (1950s-1990s):受益于戰(zhàn)后經(jīng)濟繁榮、重工業(yè)化擴張以及居民電氣化普及(如空調家電),美國用電負荷維持高位增長(CAGR增速6%)。

平臺停滯期 (1990s-2020s):受互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂、2008 年金融危機影響,經(jīng)濟增速換擋,疊加產(chǎn)業(yè)結構轉型(重制造向輕服務轉型)與節(jié)能技術應用,全社會用電量 15 年間僅區(qū)間震蕩,幾無增長;

重啟增長期 (2021年至今): 美國電力需求迎來歷史性拐點。政策端,拜登政府《IRA 法案》《芯片法案》巨額補貼與特朗普制造業(yè)回流政策形成合力,“再工業(yè)化” 戰(zhàn)略強力驅動制造業(yè)回流;產(chǎn)業(yè)端,AI 數(shù)據(jù)中心爆發(fā)式建設帶來巨大新增能耗。

兩者共振下,美國用電重回增長通道,2021-2024 年平均增速回升至 1.5% 左右,電價從 2022 年起加速上漲。

同時從用電結構來看:

商業(yè)用電是用電結構增長的核心引擎,其中數(shù)據(jù)中心是絕對主力。截至2024年底,美國數(shù)據(jù)中心負荷已達約 35GW,較2020年實現(xiàn)翻番。

工業(yè)用電也在同步復蘇,半導體晶圓廠、動力電池工廠等高端制造業(yè)回流,提供了堅實的底部支撐。

核心矛盾:從“總用電量”到“峰值負荷”的挑戰(zhàn)

根據(jù)NERC數(shù)據(jù)顯示,美國電網(wǎng)峰值負荷(用電負荷*用電時間=用電量),自2006年見頂后長期停滯,導致電網(wǎng)側的擴容性資本開支長期緩慢(2024年才首次突破300億美元),北美電網(wǎng)老化嚴重,平均服役時間已經(jīng)接近40年。

而 AI 數(shù)據(jù)中心的崛起徹底改變了用電格局:作為一種具備“超高功率密度”且訓練時候“近乎24小時滿載運行”的新型剛性負荷,缺乏傳統(tǒng)工業(yè)負荷的調節(jié)彈性(難以參與錯峰讓電)。

一旦需求端“峰值負荷”的增速超過供給端“有效容量”的建設速度,“容量性缺口”將不可避免,從而引爆北美缺電危機,帶來電價中樞上行及大規(guī)模停電風險。

因此,我們先重點來測算2025-2030年北美用電負荷的增量:

① AI 數(shù)據(jù)中心:負荷爆發(fā)的核心驅動

我們可以通過“自下而上”的模型拆解AI帶來的新增峰值負荷及核心驅動因素:

a. 數(shù)據(jù)中心新增接入容量(GW) = GPU出貨量 × 單芯片TDP × 系統(tǒng)功耗系數(shù) × PUE

TDP:單芯片的熱設計功耗;

系統(tǒng)功耗系數(shù): 代表除核心GPU外,維持服務器運行所必需的組件能耗(CPU/內存/網(wǎng)絡/電源損耗等),通常取值 1.3-1.5。

PUE(電能利用效率): 即“數(shù)據(jù)中心總能耗 / IT設備能耗”的比值。它代表了用于“環(huán)境維持”(制冷、配電、照明等)的額外電力成本,是衡量數(shù)據(jù)中心能效的核心指標;

b. 數(shù)據(jù)中心新增峰值負荷 ≈ 新增接入容量 × 峰值需量系數(shù)。

峰值需量系數(shù)用于衡量數(shù)據(jù)中心在實際運行中對電網(wǎng)容量的真實占用率(即:實際最大負荷 / 設備額定總功率)

基于此邏輯,我們進一步復盤北美市場的核心增量變化:

a. 核心驅動:北美CSP資本開支的爆發(fā)式增長

全球數(shù)據(jù)中心正經(jīng)歷由生成式AI驅動的歷史性擴張周期:從建設主體看,全球數(shù)據(jù)中心擴產(chǎn)的絕對主力是北美云計算巨頭(CSP)。

以亞馬遜、微軟、谷歌、Meta為代表的北美四大CSP,其資本開支自2023H2起進入“軍備競賽”模式。四家廠商的總CapEx已從2023年的約1500億美元,飆升至2025年預計的 4060億美元(CAGR超60%)。

與此同時,中國互聯(lián)網(wǎng)大廠(BAT+字節(jié))雖然受限于芯片供應,投入體量與美資巨頭存在差距(2025年預計約為600億美元),但也構成了全球AI基建的另一重要增長極。

在兩大陣營共振下,全球前11大科技巨頭的合計資本開支將從2023年的1800億美元,加速增長至2025年的 近5000億美元。這種“軍備競賽”直接帶動了上游AI芯片的出貨量及數(shù)據(jù)中心規(guī)模的持續(xù)爆發(fā)。

b. 數(shù)據(jù)中心算力“暴力美學“: 算力=電力

隨著摩爾定律趨緩,AI芯片進入 “高算力”推動“大能耗”的時代:

單點熱密度飆升: 英偉達GPU的單芯片TDP已從H100時代的700W,躍升至Blackwell架構(GB200/GB300)的 1200W-1400W 量級。而市場預期下一代 Rubin 架構及其配套的超級芯片平臺,功耗將進一步突破 2000W+,對供電與散熱能力都提出了極致要求。

集群規(guī)模指數(shù)級擴大: AI大模型的訓練和推理需求推動單個數(shù)據(jù)中心的部署規(guī)模正在從“千卡級”邁向“十萬卡級”跨越。

例如,OpenAI與Oracle規(guī)劃在德州建設的“Stargate”項目,預計將部署超45萬顆GB200芯片,其總用電負荷或將突破 1.2GW(相當于一個中型城市的用電量),這對能源側和電網(wǎng)側都形成了巨大的挑戰(zhàn)。

據(jù) Grid Strategies 統(tǒng)計,預計到2026年將有10個GW級數(shù)據(jù)中心投入運營;而在2030年及之前規(guī)劃建成的數(shù)據(jù)中心里,約50%都將達到GW級規(guī)模。

c. AI數(shù)據(jù)中心: 從“潮汐波動”到“剛性滿載”

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心(可調度的彈性負荷): 業(yè)務以云計算、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡服務為主,具有明顯的“潮汐效應”(白天忙、晚上閑)。

服務商通過虛擬化技術與超賣策略,實現(xiàn)多租戶間的“錯峰復用”。這使得總體負荷曲線相對平緩,峰值負荷率通?刂圃 60%以下,為電網(wǎng)側預留了充足的調節(jié)與緩沖空間。

AI數(shù)據(jù)中心(剛性的沖擊性負荷): 隨著AI訓練需求的爆發(fā),數(shù)據(jù)中心正轉變?yōu)殡娋W(wǎng)中必須優(yōu)先保障的“剛性工業(yè)負荷”:

宏觀上,是重塑區(qū)域電力基荷的“巨獸”: AI訓練集群追求極致并行效率,一旦啟動便持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月近滿載運行(峰值負荷率>90%),呈現(xiàn)一條高位直線。

一個GW級項目的落地,等同于憑空增加一個中型城市的能耗,瞬間填滿區(qū)域電網(wǎng)的輸電裕度,讓后續(xù)并網(wǎng)面臨長達數(shù)年的排隊與擴容瓶頸。

微觀上,是攻擊電力系統(tǒng)心臟的“毫秒刺客”:由于GPU任務的高度同步性,當集群從“計算”切換到“通信”或從“空閑”進入“滿載”時,會在微秒/毫秒級時間窗口內產(chǎn)生劇烈的功率跳變。

NERC顯示,某大型數(shù)據(jù)中心負荷曾在36秒內由450MW驟降至7MW(相當于瞬間切斷了一個中型發(fā)電廠)。這種極高的電流變化率如同一把 “電力重錘”,高頻次沖擊本來就老舊的美國電網(wǎng)。

這種劇烈波動足以引發(fā)電壓閃變、諧波污染,甚至觸發(fā)繼電保護導致區(qū)域停電。因此,部署SVG/超級電容,或儲能系統(tǒng),已成為平滑這把“電力重錘”的必要盾牌。

而對于美國新增數(shù)據(jù)中心的容量,海豚君提供幾種測算思路作為參考:

a. 根據(jù)在建和規(guī)劃中數(shù)據(jù)中心測算:

根據(jù)UBS數(shù)據(jù),截至2025年底,全球數(shù)據(jù)中心投運容量為105 GW, 同時有25GW的在建容量,以及超過100GW處于規(guī)劃階段。

在沒有電力,土地等外部瓶頸約束情況下,一個AI數(shù)據(jù)中心從規(guī)劃、土建到IT設備部署完成的完整建設周期通常在18-24個月左右。而新云如Coreweave則通過更快能拿到英偉達GPU,及模塊化預制化建設方式能將建設周期縮短到12-18個月內。

假設上述125GW儲備容量在2030年前全部投入運營,且不再有新增規(guī)劃的容量,則未來5年(2026-2030)全球數(shù)據(jù)中心新增125GW的容量至2030年225GW,5年復合增長率約16%。

而從占據(jù)主導地位的美國來看,截至2025年底,美國在運數(shù)據(jù)中心容量44GW,在建10GW, 此外還有約70 GW處于規(guī)劃中狀態(tài)。

基于同樣假設,2026-2030年間,美國數(shù)據(jù)中心將釋放80 GW新增容量(占據(jù)全球增量64%),總容量增至124 GW,CAGR高達23%。

考慮到AI數(shù)據(jù)中心具有高并發(fā)、高負載特征,若假設新增容量100%全部轉化為峰值負荷,這意味著美國電網(wǎng)在未來5年將面臨80 GW的新增峰值負荷沖擊。

b. 根據(jù)資本開支角度測算:

參考黃仁勛口徑,1GW數(shù)據(jù)中心容量建設成本約500-600億美元(含芯片系統(tǒng)約350億美元),海豚君取中值 550億美元/GW(當數(shù)據(jù)中心全為英偉達芯片)。

但隨著Google TPU等自研芯片在推理和特定訓練場景的滲透,成本將顯著下降。TPU V7不僅單位算力TCO比GB300便宜41%,其在能耗和散熱上的優(yōu)勢使其Capex有望縮減至GPU方案的一半(約275億美元/GW)。

如果按照未來5年數(shù)據(jù)中心平均“65% GPU + 35% TPU”的混合架構計算,單GW的加權建設成本將降至454億美元。而如果按照未來5年數(shù)據(jù)中心80-120GW的新增容量假設,年均AI的投入將達到7000-1萬億美元。

若AI數(shù)據(jù)中心相關支出占比達到80%-90%,這意味著26-30年間CSP年均總資本開支將達到9000億-1.2萬億美元(2026年約6500-7000億美元),基本符合目前產(chǎn)業(yè)鏈維持高斜率的增長預期(26-30年5年CAGR約25%)。

c. 基于 FERC 監(jiān)管數(shù)據(jù)的供給側驗證:

美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)要求所有電力公用事業(yè)公司每年提交申報材料,以此監(jiān)控各規(guī)劃區(qū)域的發(fā)電能力,電力交換量,峰值負荷預測,這是全美電網(wǎng)規(guī)劃最底層的“賬本”。

北美電力公用公司大幅上調了未來5年的峰值負荷預期,規(guī)劃總增量高達 166 GW。在這波電力“超級周期”中,數(shù)據(jù)中心是絕對的主導力量:

a. 數(shù)據(jù)中心預計貢獻90 GW 的負荷增量;

b. 其次是工業(yè)/制造業(yè)回流(新增30 GW),以及終端電氣化(新增約30GW,主要由住宅電氣化-如供暖熱泵,及電動汽車設施等領域驅動)

c. 剩余增量來自油氣采礦業(yè)(新增10 GW);

因此,綜合上述的測算,海豚君對未來5年北美電力需求做出了以下預測:

① AI數(shù)據(jù)中心:我們給予 80GW / 100GW / 120GW(悲觀/中性/樂觀)的新增負荷預期。

但海豚君需要提示的是,我們的“樂觀情形”在科技巨頭的宏大藍圖面前可能仍顯保守。以 OpenAI 為例,其 2033 年算力基礎設施規(guī)劃高達 250 GW,這意味著AI能耗的天花板可能遠未浮現(xiàn)。

② 基礎負荷: 盡管 FERC 預測由終端電氣化和制造業(yè)回流驅動的新增負荷高達 76GW,但考慮到美國電動車普及率放緩及制造業(yè)回流實際落地的復雜性,海豚君預測未來5年基礎負荷增量為 25GW / 40GW / 60GW(對應CAGR 0.6%-1.5%)。

總峰值增量:疊加上述兩項驅動,海豚君給予北美市場未來 5 年總新增峰值負荷在悲觀/中性/樂觀假設下分別為 105GW / 140GW / 180GW 的預期(對應CAGR 2.4%/3.2%/4%)。

二. 供給端:美國面臨能源側與電網(wǎng)設備側雙重瓶頸

2.1 能源側(發(fā)電側):有效能源退役多、可靠補位少

過去十年(2014-2024),美國電力系統(tǒng)在總量微增(CAGR增速僅1.2%)的表象下,發(fā)生了發(fā)電結構端的劇變,為當前的缺電危機埋下了供給側的病根:

① 高可靠性基荷加速“失血”

煤電加速退役:過去很長時間,受環(huán)保政策及天然氣成本優(yōu)勢雙重擠壓,煤電加速退役,裝機量近乎腰斬(從2011年的318GW銳減至2024年的174GW),在發(fā)電端占比也從30%萎縮至14%,削弱了系統(tǒng)的基礎保障能力。

天然氣由調峰能源轉為“壓艙石”:憑借美國頁巖氣革命帶來的成本優(yōu)勢,調度靈活性,相比煤電較好的清潔性,天然氣發(fā)電裝機穩(wěn)步增長,占比也長期穩(wěn)定在40%以上,成為了主力電源。

但整體來看,到2025年,以“火、水、核”為代表的傳統(tǒng)可調度、高可靠基荷能源整體裝機仍然相比 2011 年縮減了 77 GW,系統(tǒng)可靠性根基被持續(xù)削弱。

“高齡”危機: 528 GW(占比超50%)的優(yōu)質基荷電源(火、水、核)服役已超 30 年,導致美國自 2010 年即進入火電退役高峰。更為嚴峻的是,根據(jù)EIA預測,2020-2030 年,每一年基荷機組的退役量均大于其新增量,這意味著,在AI需求爆發(fā)前夕,系統(tǒng)的“可靠容量”已在持續(xù)凈流失。

② 增量錯配:風光“電量替代”無法填補“容量窟窿”

而填補煤電空缺的,并非同為高可靠的基荷能源,而是以風電、光伏為主的間歇性能源。

2011-2024年間,兩者裝機從不足 50 GW 激增逾 5.5 倍至 329 GW,貢獻了同期 121% 的裝機凈增量,實現(xiàn)了在發(fā)電量上對煤電的電量替代。

然而,這種“替代”只是“電量”替代,而非“容量”替代,即在天氣晴好時產(chǎn)生大量廉價電力,不意味著在電網(wǎng)最需要的峰值時刻,無法產(chǎn)生有效電力。

③ 波動電源補位,與AI剛性需求根本沖突

這種“高可靠基荷失血,但高波動能源補位”的現(xiàn)狀,也是當前電力危機的結構性根源,它與AI的用電需求形成錯配:

a. 風光有效容量的“打折”: 在電網(wǎng)規(guī)劃中,風光的有效容量系數(shù)極低——光伏僅10-20%,風電30-40%,而煤電/氣電/核電等基荷能源普遍為80-90%,這是由風光的間歇性和波動性所導致,其可靠性貢獻遠不及穩(wěn)定的基荷電源。

b. 風光裝的越多,越不可靠:風光電廠裝機在同一區(qū)域越多,其有效容量系數(shù)(ELCC)反呈“邊際遞減”,新增裝機對系統(tǒng)頂峰負荷的保障能力會越來越弱。

c. 物理特性與AI剛性負荷的錯配:AI數(shù)據(jù)中心代表的是高密度、高負載率的剛性負荷,要求24/7的穩(wěn)定供電。

而新增電源主體(風光)卻是間歇、波動、不可控的,且受限于美國脆弱的跨區(qū)電網(wǎng)互聯(lián),中西部豐富的風電無法實時輸送到東海岸的AI集群,這種“空間錯位”進一步加劇了局部地區(qū)的供需斷裂。

基于 EIA、NERC 及美國能源部的規(guī)劃指引,海豚君對未來五年(2026-2030E)發(fā)電能源新增供給做了以下預測:

海豚君預計未來5年間(2026-30E)新增電力裝機容量為337GW 。其中,光伏和風電等間歇性電源貢獻了超過76%的增量(約257GW),而具備穩(wěn)定、可調度能力的天然氣發(fā)電新增量僅為80GW(占比約24%)。

然而,同期計劃退役的機組高達92GW,且?guī)缀跞繛楦呖煽啃曰呻娫矗弘娂s76GW,氣電約13GW)。這意味著,在凈新增的245GW裝機中,穩(wěn)定電源的凈貢獻微乎其微,系統(tǒng)在持續(xù)“失血”。

且由于不同電源在電網(wǎng)頂峰時刻的可靠出力(有效容量)貢獻差異巨大。海豚君對上述凈增245GW裝機按有效容量系數(shù)折算(煤/氣/核/水/風/光分別取90%/90%/95%/80%/40%/10%),未來五年美國電力系統(tǒng)新增的有效凈容量僅有約28GW。

換言之,近90%的名義裝機增量,在電網(wǎng)最危急的頂峰時刻無法轉化為可靠的電力保障。

④ 供需差:可靠性缺口巨大且確定

海豚君假設未來系統(tǒng)備用率與2024年持平(15%),結合需求端 AI 負荷的爆發(fā),海豚君預測到2030 年,美國電力系統(tǒng)將出現(xiàn)巨大的可靠性缺口。低、中、高需求情景下的缺口規(guī)模預計將分別達到 109GW、149GW和195GW。

(注:儲備裕度 = (有效總容量 - 峰值負荷) / 峰值負荷。 行業(yè)基準線通常設定為 15%,旨在確保系統(tǒng)在機組故障、需求預測誤差或極端氣候等“最差情景”下,仍具備足夠的可靠性容量作為緩沖。)

由此可見,美國電力系統(tǒng)正陷入一個“賬面繁榮,實則虛弱”的困境:

風光裝機的名義容量高速增長,創(chuàng)造了“綠色轉型”的表象,但其極低且遞減的有效容量,無法填補傳統(tǒng)基荷退役留下的 “可靠性窟窿”,更無法支撐AI驅動的頂峰負荷爆炸式增長。

這導致了系統(tǒng)可靠容量的絕對短缺,構成了當前缺電危機的主要根源。

2.2 電網(wǎng)側(輸電側):

美國缺電危機并非單純發(fā)電側問題,輸電側同樣面臨嚴峻挑戰(zhàn):電網(wǎng)基礎設施的老化,無法承受AI數(shù)據(jù)中心“用電巨獸“的沖擊:

① 物理瓶頸——老化的電網(wǎng)無力承受“用電巨獸”

美國電網(wǎng)建設時間較早,電網(wǎng)結構在20 世紀中期已經(jīng)基本成型,而據(jù)美國能源部(DOE)統(tǒng)計,美國70%輸電線路以及電力變壓器運行年限在35 年以上,約30%的核心資產(chǎn)(含斷路器等)已突破設計壽命,系統(tǒng)可靠性本身已經(jīng)大幅度減弱。

電網(wǎng)投資端:長期低位,擴容意愿低

由于美國用電量在2000年后增長緩慢,而本土電力設備制造產(chǎn)業(yè)空心化(變壓器等關鍵部件高度依靠進口,且面臨關鍵技工短缺問題),美國電網(wǎng)所有權分散(以私營企業(yè)為主),導致美國對于電網(wǎng)投資長期位置較低水平(過去10年年均約200億-300億美元,2024年才突破300億美元)。

且投資方向也偏向投資主要流向 “老化基礎設施更換” 和 “鞏固電網(wǎng)可靠性”,由 “負荷增長” 驅動的擴容性投資占比極低。

電網(wǎng)建設端:缺口巨大

2013年后美國新增高壓輸電線路年里程已經(jīng)大幅縮減,2024 年僅新增888 英里345KV 及以上的高壓輸電線路,不足美國能源部(DOE)年均規(guī)劃需求5000英里的20%。

電力變壓器:電網(wǎng)擴建的“瓶頸”

電力變壓器由于其高度定制化(每臺變壓器都需考慮獨特的阻抗、冷卻、分接開關、過載、抗震標準)、勞動密集型制造以及嚴苛的認證周期,無法通過標準化流水線快速擴產(chǎn)。

在美國,本土供應商目前僅能滿足約 30% 的需求,即便包含已宣布的擴產(chǎn)計劃,到 2027 年(預測)也僅能滿足約 40%,這導致2025 年歐盟 / 美國電力變壓器短缺率約 30%,關鍵變壓器的交付周期已從過去的6-9個月暴漲至2-3年,直接封死了電網(wǎng)快速擴容的可能性。

② 新增沖擊——“劣質負荷”壓垮最后一根稻草當單個動輒數(shù)十萬、上百萬千瓦(GW級)的AI數(shù)據(jù)中心提出并網(wǎng)申請時,巨大的瞬時功率需求已超出區(qū)域電網(wǎng)的物理承載極限:

單個高密度AI數(shù)據(jù)中心負荷相當于數(shù)個中型城市。這不僅瞬間耗盡局部電網(wǎng)的冗余輸送容量,更迫使電力運營商啟動從變電站到輸電網(wǎng)絡的全套升級。

同時,AI算力負載在毫秒間的劇烈跳變會對老舊電網(wǎng)產(chǎn)生高頻干擾,威脅區(qū)域供電安全。為評估此風險,電網(wǎng)運營商(RTO/ISO)不得不延長“系統(tǒng)影響研究”流程,導致并網(wǎng)流程進一步淤堵。

③ 核心矛盾——“建設周期”的毀滅性錯配正是由于上述物理瓶頸,導致了最要命的“時間錯配”:

AI數(shù)據(jù)中心的理論建設之間只需要18-24各月,然而配套的輸電網(wǎng)擴容及跨區(qū)域線路建設,受限于許可審批、環(huán)境評估及長周期設備(如變壓器)的交付,往往需要 5-7 年甚至更久。

盡管聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)通過 2023 號命令簡化了行政審批(理論僅1-2年),但“物理擴容不足”導致的并網(wǎng)隊列擁堵愈演愈烈。目前全美并網(wǎng)排隊的中位數(shù)已接近 5 年,在北弗吉尼亞州(VA)等數(shù)據(jù)中心核心區(qū),接入等待時間甚至飆升至 7 年。

這種錯配對于數(shù)據(jù)中心運營商是毀滅性打擊,意味著即使數(shù)據(jù)中心一年半載建好,其數(shù)億美元采購的GPU芯片將因無電可用而迅速貶值,高昂的沉沒成本(折舊) 將直接侵蝕企業(yè)利潤,導致 AI 投資的 ROI模型直接崩潰。

小結:缺電是結構性矛盾

從上分析可以看出,美國當前的電力短缺絕非短期供需失衡,而是 AI 算力爆發(fā)與能源、電網(wǎng)基建長期滯后形成的結構性矛盾。

需求端,制造業(yè)回流與 AI 數(shù)據(jù)中心剛性負荷的雙重驅動,使電力需求進入加速增長通道,峰值負荷壓力陡增;

供給端,傳統(tǒng)高可靠基荷電源持續(xù)退役,風光能源 “電量替代” 難以填補 “容量缺口”,有效供電能力不足;電網(wǎng)側,設施老化、投資缺位、關鍵設備短缺與建設周期錯配,進一步放大了供需矛盾。

而下篇中,海豚君將繼續(xù)探討美國缺電問題如何解決,以及對應的細分賽道的投資機會,敬請期待!

- END -

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       原文標題 : AI 競賽終局:電力說了算?

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