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公用事业AI带动数据中心景气向上,电力需求有多少?
天风证券·2025-09-08 10:49

报告行业投资评级 - 行业评级为强于大市 维持[1] 报告核心观点 - AI带动数据中心景气度向上 电力需求快速增长[3][4] - 中国数据中心行业2024年市场规模预计达3048亿元 标准机架规模突破1000万架 双双同比增长超20%[2][25] - DeepSeek带动中国第三方数据中心上架率显著上升 环京和长三角区域算力中心或率先实现供需反转[3][88] - 全球数据中心用电量2030年将达945TWh 较2024年增长一倍以上 2024-2030年复合增速约15%[4][101] - 中国数据中心用电量2030年预计达3000-7000亿千瓦时 占全社会用电量2.3%-5.3% 2024-2030年复合增速10.4%-27.1%[4][108] - 需求和能源矛盾倒逼算力绿色化变革 包括算力设备高效化 算力载体节能化 算能协同清洁化和算用协同赋能[4][111] 中国数据中心产业进度 - 中国数据中心发展历经网络中心 IT中心 云中心和算力中心四个阶段 2020年后算力成为数字经济时代发展引擎[9][13][17] - 2023年全球数据总产量129.3ZB 过去五年平均增速超25% 预计2028年达384.6ZB 较2023年翻近3倍[24] - 2023年全球计算设备算力总规模1397EFlops 同比增54% 其中智能算力规模875EFlops 同比增94% 占比63%[24] - 中国数据中心呈现八大枢纽十大集群布局 2023年机架区域分布京津冀21.5% 长三角24.5% 其他六大枢纽25.5% 非枢纽节点28.5%[32][34] - 2023年签约情况呈现东热西冷特征 华北 华东和华南地区签约率和服务费价格普遍高于其他地区[38] - 2023年算力行业应用互联网占比46.3% 政务21.3% 金融11.3%[41] - 2023年中国在用算力中心平均PUE1.48 较2022年1.52改善 超大型算力中心平均PUE1.33 大型1.43[45] - 2024年全国算力中心PUE降至1.46[45] 数据中心景气度变化 - 2020-2023年受投资热潮和需求放缓影响 数据中心服务费和上架率承压 2023年末中国内地运营中数据中心平均上架率56.4%[53][56] - 2020-2023年上海平均机柜租赁服务费累计下降约20%[56] - 2022-2023年中国数据中心建设投资金额回落[59] - 2023年底全球多数成熟市场数据中心空置率跌破10% 核心区域低于5%[3][74] - 2023年北美主要数据中心租赁市场250-500KW需求平均月服务费同比涨18.6% 达163.44美元每月每KW[75] - 2025年1月DeepSeek发布 7天增长1亿用户[80] - 万国数据2025Q1和2025Q2数据中心上架率分别为75.7%和77.5% 创2022年以来新高[84] - 2024年末全国第三方算力中心上架率69% 灼识咨询预计环京地区2025年上架率突破80% 长三角2026年超80%[88] 电力需求预测 - 数据中心电力成本占运营总成本50%-60% 互联网类终端客户项目占比高达70%-80%[95] - 训练一次GPT-3模型耗电量约19万度 10万GPU集群年耗电量近16亿度[100] - 2024年全球数据中心用电量415TWh 占全球电力需求1.5%[101] - 2030年美国数据中心用电量较2024年增长约240TWh(增130%) 中国增长约175TWh(增170%) 欧洲增长超45TWh(增70%) 日本增长约15TWh(增80%)[101] - 2024年中国数据中心用电量1660亿千瓦时 占全社会用电量1.68%[104] 算力绿色化变革 - 绿色算力发展框架包括算力设备高效化 算力载体节能化 算能协同清洁化和算用协同赋能[111][113] - 算力设备绿色化核心指征IT设备能耗 算效(CE) 存效(SE) 英伟达Blackwell芯片相比八年前Pascal芯片AI算力提升1000倍 能耗下降350倍[114] - 算力载体绿色化核心指征电能使用效率(PUE) 水资源利用率(WUE) 2024年底中国超140个数据中心绿色低碳等级达4A级以上[116] - 算能协同绿色化核心指征可再生能源使用率 数据中心绿电绿证采购应用量 中国数据中心超过80%绿电消费通过市场化采购实现 自发自用清洁能源占比不足2%[122] - 算用协同绿色化案例包括镇海炼化采用5G+AI视觉检测使VOCs排放量下降37% 海尔冰箱工厂通过数字孪生优化发泡工艺使单台产品能耗降低19%[124] 投资建议 - 建议关注新能源运营商 火电转型新能源运营商 核电运营商 垃圾焚烧发电公司和液冷设备等相关公司[5][132]