行业投资评级 - 投资评级为“看好”，并维持此评级 [12] 报告核心观点 - 美国AI电力需求高增导致电力缺口不断放大，公用电网短期难以解决，电价上涨明显，典型市场PJM容量竞价已达上限 [4][7] - 2026年以来，在立法层面，FERC、州政府及区域输电组织加速推进大型负载并网政策落地，政策高度集中在两大维度：1）鼓励数据中心自建电源以加速并网；2）建立新费率等级，强制数据中心承担电网升级费用 [7][27] - 因此，美国数据中心自建电源已是大势所趋，本报告重点阐述北美数据中心供电及配储架构，并量化测算自建电源对变压器及储能需求的拉动 [4][7] 美国数据中心自建电源趋势与政策背景 - 美国电力缺口因AI需求而放大，2025年北美终端销售电价上涨明显，PJM 2026/2027、2027/2028年度的容量拍卖清算价格已接近设置的价格上限，意味着电网备用容量已达极限 [7][20] - 2026年以来，美国政府、科技巨头、电网举措和表态密集，例如微软发布《Community-First AI Infrastructure Plan》，要求公用事业公司针对超大型客户设定足够高的费率以覆盖电网升级成本 [23] - ERCOT、SPP等区域输电组织已出台政策，核心是鼓励自建电源和强制承担电网升级费用，其中ERCOT的SB 6法案要求2026年及之后并网的数据中心必须自建至少50%的冗余电源 [27][29] - 当前北美数据中心并网时间普遍较长，如PJM区域的北弗吉尼亚州50MW数据中心平均并网时间达7年，而快速并网政策目标周期可缩短至60天或10个月 [27][30] - 在刚性容量缺口和硬性削减政策双重压力下，自建电源是维持AI训练不中断的唯一保障，且长期运营成本可能低于并网成本，因此成为大势所趋 [33] 自建电源的供电架构与变压器需求 - 随着AI发展，单体数据中心容量越来越大，为满足传输需求，供电电压等级需提升，例如1GW数据中心需要采用230-500kV作为最高输电电压 [8][34] - 基于容量不同，200MW及以上数据中心需采用100kV以上的高压供电架构，50-200MW需采用34.5kV中压架构，50MW及以下可采用13.8kV中低压架构 [34] - 供电架构将采用大量变压器进行升降压，数据中心内部使用的13.8kV降压变未来可能被固态变压器部分取代 [8][40] - 报告假设2026-2030年美国自建电源的数据中心容量分别为24.7GW、35.4GW、41.5GW、50.4GW、54.5GW [41] - 根据对不同容量数据中心供电架构、电源配置（燃机按1.2倍冗余，光伏按3.39倍配置）及变压器配置（升压变和降压变均按1.15倍冗余）的假设进行测算 [45][47][51] - 测算得出，2026-2030年数据中心自建电源带来的主变（100kV以上）需求年化复合增速约38.4% [9][54] - 若考虑固态变压器在2026-2030年分别替代0%、1%、5%、30%、50%的内部13.8kV变压器，则同期配变需求年化复合增速约15.4% [9][52][56] - 因此，美国数据中心自建电源将对变压器，尤其是高压变压器带来显著增量需求，继续看好中国变压器，特别是高压变压器出海的持续性景气 [9][57] 自建电源对储能的需求拉动 - 数据中心储能应用场景主要为三个维度：配套供电、需求响应及增容、平滑负载 [10][58] - 在高压供电侧，储能可配合主电源（如光储、燃机配储）供电，或通过削峰填谷及参与电网需求响应来降低电费、缩短并网周期 [58][60] - 在低压负荷侧，储能可对冲AI算力负荷脉冲，降低对硬件和电网稳定性的影响 [58][60] - 配套供电场景在北美已较常见，如Google、Meta通过PPA采购光储电力，配储时长普遍达4小时或以上 [63][65] - 需求响应及增容场景中，储能通过削峰释放电网裕量以加速并网，杜克大学研究显示，若新增负荷年均削减0.5%，全美可增加98GW电网裕量 [68] - 削峰平均持续时间为1-5小时，非常适配储能，实际项目如Aligned Data Center采用2小时配储方案以满足高峰放电、加快并网 [75][77] - 平滑负载场景中，储能可解决GPU集群功率剧烈波动问题，Tesla基于Megapack的解决方案实测可消除70%以上的负载变异性，并在30ms内实现低压穿越 [86] - 考虑储能配套光伏供电时，功率为光伏的50%，时长为4h；用于需求响应时，功率为数据中心功率的100%，时长为2h；用于负荷侧平滑时，功率为数据中心功率的100%，时长为0.5h [96] - 测算得出，2026-2030年数据中心自建电源对应的储能需求量复合增速为23%，中期有望达到150GWh以上 [10][96][99] 行业内重点公司推荐 - 报告推荐思源电气和阳光电源，投资评级均为“买入” [13]