文章核心观点 - 美国电力系统面临结构性缺电问题,其核心驱动力是数据中心建设的资本开支预期持续增强,这已转化为燃气轮机、电力设备、储能等领域的长期投资机会 [1] 美国缺电的核心原因 - 数据中心需求激增:数据中心资本开支预期持续增强,是缺电的核心原因 Grid Strategies将2025-2030年美国夏季峰值负荷增长预测上调至166GW,其中55%(约90GW)由数据中心驱动 [1][23] - 三重错配问题:存在资本开支预期与实际需求、实际需求与基建能力之间的错配,且数据中心实际规划量(245GW)远高于机构负荷增长预测(33-109GW) [1][25] - 电源结构制约:美国电源以天然气为主(截至2025年底装机577GW,占比42%),但2026-2030年仅气电有新增装机,煤电将迎来退役潮(2026-2030年计划退役7/8/13/4/1GW),稳定电源供给增长不足 [1][30][34][37] - 电网基建滞后:电网拥堵成本已攀升至每年100亿美元以上,输电线路建设严重滞后,2024年仅新建888英里高压线路,远低于满足需求所需的每年5000英里 [39] 负荷增长的区域特征 - 增长高度集中:2025-2030年美国电力峰值负荷预计增长的166GW中,约四分之三集中在ERCOT、PJM、SPP、MISO四个输电区域 [54] - 两大核心区域:PJM和ERCOT是数据中心主要建设区,也是负荷增长核心区,2025-2030年峰值负荷预计分别增长29.7GW和53.2GW [2][54] - 区域驱动因素:ERCOT负荷增长由数据中心、工业发展和油气生产驱动;PJM负荷增长主要由弗吉尼亚州北部、俄亥俄州、宾夕法尼亚州的数据中心驱动 [62] PJM区域电力格局 - 负荷预测大幅上调:数据中心需求激增推动PJM夏季峰值负荷预测,预计将从2026年的156GW增长至2036年的222GW,增幅达66GW [2][66][68] - 容量电价飙升:因备用裕度跌破20%安全值(从2024/25年度的21.7%降至2025/26年度的18.6%),PJM容量拍卖价格从2024/25年度的28.92美元/兆瓦天飙升至2025/26年度的269.92美元/兆瓦天,容量总成本从22亿美元增至147亿美元 [2][6][70][72] - 加快电源建设:为应对缺电,PJM正加快电源审批,截至2025年6月已有46GW发电项目签署并网协议,并有11.8GW以气电为主的项目进入快速审批通道 [2][6] ERCOT区域电力格局 - 成为数据中心首选:凭借丰富的天然气资源、更低的电价和更快的并网审批速度,ERCOT成为新规划数据中心的首要选址 [2][7] - 互联申请量巨大:截至2025年11月8日,ERCOT已收到226GW大型负载互联申请,其中数据中心占164GW(73%) [2][7] - 可靠性面临挑战:数据中心建设推动其夏季峰值负荷从2025年的87GW增长至2030年的138GW,预计电力系统可靠性将在2028年转向不足 [2][7] - 大力建设调节电源:为增强系统可靠性,ERCOT正加快储能和气电建设,截至2025年底有441GW发电项目处于互联申请队列中,包括175GW储能和54GW气电 [2][7] 缺电程度测算与调节电源作用 - 负荷缺口测算:基于不同数据中心建设节奏(5年建90GW、10年建245GW、8年建245GW、5年建245GW)进行测算,若不考虑调节性电源,2030年美国负荷缺口将分别达到2GW、35GW、65GW和157GW [1][49] - 调节电源的关键作用:测算表明,若考虑储能和SOFC等调节性电源,在上述四种情形下,2030年均不会出现负荷缺口 [1][49] 梳理的投资机会 - 燃气轮机:市场高景气下,海外头部企业产能存在瓶颈,中国企业如东方电气、上海电气有望持续提升市场份额 [3][8][13] - 电力设备: - 变压器:美国电网基建需求增长,变压器环节存在供给瓶颈,相关公司如金盘科技、思源电气、伊戈尔将受益 [3][8][13] - AI电源架构:HVDC、SST方案随AI数据中心电源架构升级持续放量,相关公司如盛弘股份、四方股份、麦格米特、禾望电气值得关注 [3][8][13] - 储能:作为短期内有效增强电力系统可靠性的关键,储能需求明确,阳光电源、阿特斯等公司将充分受益 [3][8][13]
电力AI系列报告五:美国缺电研究:数据中心建设重塑美国电力格局-光大证券