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文檔簡介
1工業(yè)/能源華泰研究我們認(rèn)為由數(shù)據(jù)中心大廠直接出資,加快電網(wǎng)建設(shè)和CCGT并網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化降本,是兼顧經(jīng)濟(jì)性與可靠性的最佳選擇。而在重燃無法覆蓋的缺口中,AIDC“自己設(shè)備自己買”的EAAS模式可以更快通電并減少對于全社會(huì)電價(jià)的影響。兩條路徑都指向“網(wǎng)外采購電氣設(shè)備”,而海外頭部供應(yīng)商擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)程緩慢,階段性與區(qū)域性錯(cuò)配短期難以緩解,也給中國企業(yè)帶來量價(jià)齊升的機(jī)遇。我們看好民營電網(wǎng)設(shè)備龍頭企業(yè),以及平高電氣、明陽電氣、國電南瑞、許繼電氣,電源設(shè)備東方電氣、哈爾濱電氣以及葉片、內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)商,儲(chǔ)能裝備寧德時(shí)代、陽光電源、阿特斯,此外電價(jià)上漲也驅(qū)動(dòng)了用電模式的調(diào)整,戶用光儲(chǔ)需求有望復(fù)蘇。我們看好戶用光儲(chǔ)德業(yè)股份、Enphase等。美國AIDC集中區(qū)PJM批發(fā)電價(jià)9M25同比+43.7%,其中氣價(jià)上漲貢獻(xiàn)66%,AIDC并網(wǎng)引發(fā)容量電價(jià)上漲貢獻(xiàn)30%。氣價(jià)漲幅帶來煤電電量同比+13%,我們估算煤氣平價(jià)的情境下、煤價(jià)還有35%漲幅空間。基于2025年12月的2027年招標(biāo)結(jié)果我們推算容量電價(jià)較9M25末水平還將增長100%~300%(AIDC占增量容量的95%)??韶?fù)擔(dān)性或已經(jīng)成為影響2026年中期選舉的因素之一,特朗普1月12日強(qiáng)調(diào)大型科技公司需要確保消費(fèi)者不必為AIDC買單,可能成為美國AI電力的新焦點(diǎn)。我們梳理2025年美國各層級(jí)電網(wǎng)審批機(jī)制的自適應(yīng):其中FERC的大負(fù)荷提案落地,而區(qū)域電網(wǎng)也各自推出加速審批政策。我們認(rèn)為只有加快電網(wǎng)/電源審批,才能以規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的CCGT、儲(chǔ)能及大電網(wǎng)模式,降低用電成本。我們測算自備供電的EnergyasaService“EAAS”模式在2026-30年保持29~45GW/年新增裝機(jī)需求,其中中小燃?xì)鉁u輪具備經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢,SOFC勝在排放最低,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)則具備供應(yīng)鏈彈性。盡管比接入電網(wǎng)需要犧牲部分經(jīng)濟(jì)性與可靠性,但我們認(rèn)為EAAS能夠滿足數(shù)據(jù)中心對于“快”的訴求,輔以自建儲(chǔ)能可以緩解可靠性擔(dān)憂,自建中低壓配網(wǎng)有望快速通電。且全部成本由AIDC自身承擔(dān)、減少了對于全社會(huì)用電成本的影響,而表后直采電源/電網(wǎng)設(shè)備模式給予中國電氣設(shè)備供應(yīng)商入局機(jī)會(huì)。我們按CoWoS產(chǎn)能完全釋放假設(shè),預(yù)計(jì)2028-30年美國或新增AIDC裝機(jī)60-79GW/年,考慮29/30年重燃交付量最多對應(yīng)約42GW/年新增氣電無法覆蓋需求。我們認(rèn)為氣價(jià)推動(dòng)電量電價(jià)上漲還將驅(qū)動(dòng)商業(yè)模式調(diào)整,其中路徑包括:1)向歐洲/中東分流數(shù)據(jù)中心(我們基于電網(wǎng)裕度估算8-10GW/年);2)以比特幣礦場為代表的工業(yè)需求側(cè)響應(yīng)(我們估算短期內(nèi)有合計(jì)3~17GW供電能力的騰挪空間3)戶用光儲(chǔ)需求復(fù)蘇讓出居民用電負(fù)荷的空間。我們回溯上一輪加州戶用光儲(chǔ)需求高增長的2020-2023年,項(xiàng)目靜態(tài)回收期約6年。此后由于利率快速上升,ITC退坡及NEM3.0放棄兜底電價(jià),加州戶用需求快速回落,大量開發(fā)商、經(jīng)銷商破產(chǎn)重整,行業(yè)進(jìn)入谷底。伴隨AI數(shù)據(jù)中心建設(shè),加州所在的太平洋大區(qū)居民電價(jià)較2021年初上漲40%~65%,加州戶用光儲(chǔ)項(xiàng)目靜態(tài)回收期重回9年附近,接近經(jīng)濟(jì)性區(qū)間。我們認(rèn)為后續(xù)AI用電的擠出效應(yīng)疊加降息催化,美國戶用光儲(chǔ)需求有望復(fù)蘇。風(fēng)險(xiǎn)提示:美國AI需求不及預(yù)期,燃機(jī)企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度不及預(yù)期。電力設(shè)備與新能源煤炭行業(yè)走勢圖電力設(shè)備與新能源煤炭(%)42滬深300(%)42292(11)Jan-25May-25Sep-25Jan-26資料來源:Wind,華泰研究重點(diǎn)推薦股票名稱股票代碼(當(dāng)?shù)貛欧N)投資評(píng)級(jí)寧德時(shí)代300750CH566.18買入明陽電氣301291CH64.00買入陽光電源300274CH198.63買入國電南瑞600406CH28.75買入東方電氣600875CH30.79買入德業(yè)股份605117CH97.90買入哈爾濱電氣1133HK21.00買入阿特斯688472CH19.44買入許繼電氣000400CH32.40買入平高電氣600312CH22.80買入EnphaseEnergyENPHUS39.75增持資料來源:華泰研究預(yù)測2AIDC如何推高美國電價(jià) 5氣價(jià)上漲導(dǎo)致電量電價(jià)上行,外溢拉動(dòng)煤炭需求后可能進(jìn)一步拉高煤價(jià) 5容量電價(jià)上漲:數(shù)據(jù)中心是新增容量招標(biāo)的主要來源 7并網(wǎng)或仍是AIDC可靠+低排放選擇,需加速CCGT和儲(chǔ)能審批 9需求平穩(wěn)年代政策可能不再延續(xù),機(jī)制自適應(yīng)正在發(fā)生 9能源部大負(fù)荷提案有望加速并網(wǎng)進(jìn)程 區(qū)域電網(wǎng)加速局部審批政策,數(shù)據(jù)中心聚集區(qū)電網(wǎng)擴(kuò)容需求提升 12儲(chǔ)能可尖峰功率平滑(并網(wǎng)調(diào)峰/離網(wǎng)電源)+快速提供電網(wǎng)容量支撐 14“自己設(shè)備自己買”,AI數(shù)據(jù)中心快速通電將部分成本內(nèi)化 17“短期問題長期化”,2030年前EAAS具備29~45GW/年需求潛力 17EAAS方案解決數(shù)據(jù)中心對“快”的訴求 17冗余管理和配儲(chǔ)能保障EAAS的供電質(zhì)量 18混合方案是主流,基于設(shè)備供應(yīng)鏈能力的實(shí)事求是 19各類型中小天然氣發(fā)電裝備是EAAS解法的核心 20EAAS首先爭取中小燃?xì)廨啓C(jī)資源,成本相對有優(yōu)勢 21航改在燃?xì)廨啓C(jī)中相對輕便靈活,盡管造價(jià)較工業(yè)燃機(jī)高也仍然成為EAAS組合之一 21RICE的靈活性與環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng),產(chǎn)能相對寬裕 22SOFC排放指標(biāo)有優(yōu)勢 25電價(jià)上漲驅(qū)動(dòng)商業(yè)模式調(diào)整,戶用光儲(chǔ)有望復(fù)蘇 26歐洲、中東或可分流部署8-10GW/年數(shù)據(jù)中心 26以比特幣礦場為代表的工業(yè)需求側(cè)響應(yīng)是平抑電價(jià)漲幅的泄壓閥 27電價(jià)外溢過程戶用光儲(chǔ)有潛力 28上一輪加州戶用光儲(chǔ)爆發(fā),對應(yīng)回報(bào)率約為16%,靜態(tài)回收期約6年 28NEM2.0到NEM3.0,戶用商業(yè)模式變革,儲(chǔ)能成為剛需 282025年居民電價(jià)較2021年初上漲40%~65%,加州戶用光儲(chǔ)接近經(jīng)濟(jì)性區(qū)間 31部分經(jīng)銷商破產(chǎn)退出可能壓制需求,降息將是重要催化 32投資建議 33風(fēng)險(xiǎn)提示 38圖表1:PJM區(qū)域9M25電價(jià)漲幅拆分 5圖表2:數(shù)據(jù)中心到2027年可能導(dǎo)致容量電價(jià)提升22-64美金/mwh 5圖表3:美國HenryHub現(xiàn)貨氣價(jià)2025年同比漲幅58%,其中電力行業(yè)用氣價(jià)格上漲37% 6圖表4:美國本土發(fā)電用煤/氣等熱值比價(jià) 7圖表5:PJM區(qū)域2009年以來最高負(fù)荷 8圖表6:PJM區(qū)域26/27年最高負(fù)荷預(yù)測進(jìn)一步上調(diào) 83圖表7:美國分級(jí)電網(wǎng)投資建設(shè)情況與審批流程 9圖表8:EIA預(yù)測美國電力需求有望走出十年電力增長停滯期 10圖表9:ERCOT負(fù)荷接入電網(wǎng)預(yù)測 10圖表10:美國聯(lián)邦與州層面推出一攬子電網(wǎng)投資加速政策 10圖表11:美國數(shù)據(jù)中心負(fù)荷審批與并網(wǎng)時(shí)間 圖表12:美國制造業(yè)建造支出 圖表13:2024不同區(qū)域電網(wǎng)服役時(shí)間 圖表14:美洲電力公司電網(wǎng)資本支出規(guī)劃保持高速增長 12圖表15:美國電力市場劃分與數(shù)據(jù)中心2024-2030年帶動(dòng)最高負(fù)荷增長地區(qū)分布 12圖表16:不同電力市場2030年最高負(fù)荷增長幅度有所差異 12圖表17:美國各電力市場負(fù)荷并網(wǎng)時(shí)間對比 14圖表18:儲(chǔ)能在AIDC中的職能 14圖表19:美國小時(shí)級(jí)負(fù)荷曲線(2025年7月平均) 15圖表20:數(shù)據(jù)中心柜內(nèi)儲(chǔ)能需求(平抑負(fù)載浪涌和功率高頻波動(dòng)) 15圖表21:美國各機(jī)組利用率變化 15圖表22:化石燃料機(jī)組利用率相比歷史峰值仍有提升空間 15圖表23:2024年美國各州氣電發(fā)電占比 16圖表24:儲(chǔ)能相比燃機(jī)頂峰經(jīng)濟(jì)性 16圖表25:氣電主要增加在東岸隊(duì)列,儲(chǔ)能主要增加在西岸隊(duì)列 16圖表26:英偉達(dá)、AMD及各大CSP芯片出貨量及對應(yīng)功率 17圖表27:美國EAAS需求匡算 17圖表28:美國電源從并網(wǎng)請求到商業(yè)運(yùn)營的時(shí)長 18圖表29:2018-23年美國各區(qū)域/電源類型并網(wǎng)所需時(shí)間 18圖表30:在滿足99.9%供電可用性下,各容量燃機(jī)所需冗余比例 19圖表31:Meta的SocratesSouth項(xiàng)目采用多種不同型號(hào)燃機(jī) 19圖表32:xAIColossus1和Colossus2通過部署燃機(jī)繞過并網(wǎng)瓶頸 20圖表33:xAI采用卡車部署的模塊化輕燃 20圖表34:各類氣電解決方案性能,經(jīng)濟(jì)性,供應(yīng)鏈寬裕程度以及排放性能對比 20圖表35:截止2022年底美國各類型燃?xì)獍l(fā)電裝備占比 21圖表36:主要?dú)怆姍C(jī)組類型的利用率水平 21圖表37:GEV的航改發(fā)電機(jī)組系統(tǒng) 22圖表38:GEV的LM2500 22圖表39:在peaking模式下,航改的O&M有優(yōu)勢 22圖表40:啟停能耗航改有優(yōu)勢 22圖表41:RICE組合電站 23圖表42:RICE單機(jī) 23圖表43:不同利用率水平下,往復(fù)式與航改的凈效率比較 23圖表44:不同利用率水平下,往復(fù)式與單循環(huán)燃?xì)鉁u輪的凈效率比較 23圖表45:VoltaGrid往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化方案實(shí)物圖 24圖表46:響應(yīng)速度方面,RICE較渦輪有優(yōu)勢 244圖表47:SOFC結(jié)構(gòu) 25圖表48:歐洲整體可控裕度 26圖表49:2024年11月-2025年6月英國電網(wǎng)接入需求激增 26圖表50:中東地區(qū)各國2024年在運(yùn)數(shù)據(jù)中心數(shù)量 27圖表51:2030年AI對GDP拉動(dòng)效應(yīng)預(yù)測 27圖表52:美國電價(jià)與戶用光伏收益率的變動(dòng)關(guān)系(左軸:電價(jià)及成本;右軸:利率和IRR) 28圖表53:加州戶用光伏裝機(jī)量走勢 28圖表54:NEM3.0進(jìn)口電價(jià)vs出口電價(jià)對比 29圖表55:美國典型家庭日均用電負(fù)荷曲線(32kWh/天) 29圖表56:NEM2.0與NEM3.0下不同配置方案投資回收期對比(PG&E區(qū)域) 30圖表57:8kW光伏+20kWh儲(chǔ)能系統(tǒng)日均發(fā)電與自用分布(出口僅20%) 30圖表58:美國居民端電價(jià)走勢 32圖表59:戶用項(xiàng)目IRR與利率和平均電價(jià)敏感性測算 32圖表60:海外電力變壓器供需情況預(yù)測 33圖表61:海外電力變壓器Tier1市場供需情況預(yù)測 33圖表62:2019-2025年美國不同類型得變壓器需求變化 34圖表63:美國電力變壓器與升壓變壓器排隊(duì)周期 34圖表64:國內(nèi)電力設(shè)備出口23年以來呈現(xiàn)加速態(tài)勢,其中變壓器增速最快 35圖表65:國內(nèi)變壓器出口金額占比 35圖表66:重點(diǎn)公司推薦一覽表 35圖表67:重點(diǎn)推薦公司最新觀點(diǎn) 365根據(jù)MonitoringAnalytics分析,PJM區(qū)域9M25的24美元/MWh電價(jià)同比漲幅的66%來自氣價(jià)上漲,30%來自容量成本的增加。2025年前九個(gè)月,PJM批發(fā)電價(jià)總成本同比上漲43.7%,每兆瓦時(shí)增加24.10美元,從55.18美元上升至79.28美元。這一漲幅主要由能源、容量和輸電三大成本構(gòu)成驅(qū)動(dòng)。其中,能源成本占比最高(61.3%上漲15.91美元/兆瓦時(shí),漲幅達(dá)48.7%;容量成本雖然僅占總成本的13.5%,但其漲幅最為顯著,激增7.13美元/兆瓦時(shí),漲幅高達(dá)200.8%,反映出容量市場拍賣存在的競爭性問題;輸電成本占比23.1%,漲幅相對平緩,增長0.94美元/兆瓦時(shí),漲幅為5.4%。同口徑根據(jù)MonitoringAnalytics分析展望2027年,數(shù)據(jù)中心將會(huì)帶來的容量成本提升達(dá)到22-64美元/MWh,可能導(dǎo)致當(dāng)前電價(jià)接近翻倍(從79上漲到79+64=143美元/MWh)。9M249M25總量占比(9M25)同比漲幅同比漲幅百分比漲幅貢獻(xiàn)(9M25)USD/MWhUSD/MWhUSD/MWh能源成本32.748.661.30%15.9149%66%容量成本3.610.713.50%7.13200%30%輸電成本17.418.323.10%0.945%4%總成本55.279.397.90%23.9843%資料來源:MonitoringAnalytics2025,PJM,華泰研究2027E有數(shù)據(jù)中心場景(不限價(jià))有數(shù)據(jù)中心場景C:無數(shù)據(jù)中心場景預(yù)計(jì)總?cè)萘縈W164,186164,186147,115數(shù)據(jù)中心容量MW17,07117,071BRA總收入mnUSD26,32516,4129,914單kW價(jià)格USD/kW-年16010067按每天4h折算USD/kWh0.1100.0680.046漲幅(與C比較)USD/kWh0.0640.022漲幅(與C比較)USD/MWh6422資料來源:MonitoringAnalytics2026,PJM,華泰研究起因:天然氣價(jià)格從2024年低點(diǎn)回升,背后是供暖季需求疊加LNG出口需求2025年美國路易斯安那州亨利港(HenryHub)天然氣現(xiàn)貨批發(fā)均價(jià)為3.52美元/百萬英熱單位。這一價(jià)格較2024年均價(jià)上漲56%(如圖3所示2024年的亨利港天然氣年均價(jià)處于2000年以來較低水平)。天然氣價(jià)格通常在冬季走高,原因在于氣溫下降會(huì)直接拉動(dòng)供暖用氣需求,同時(shí)天然氣也是美國最主要的發(fā)電能源,供暖季用電需求上升也會(huì)間接推高天然氣消耗。在2025年末的幾個(gè)月里,受11月末至12月初極渦天氣事件等因素影響,天然氣現(xiàn)貨價(jià)格逐步回升,期間價(jià)格一度突破5美元/百萬英熱單位。另一方面2025年,隨著美國液化天然氣(LNG)出口產(chǎn)能提升,2025年LNG出口量同比增長22%。6資料來源:EIA(/todayinenergy/detail.php?id=66984),(/todayinenergy/detail.php?id=66624),華泰研究行業(yè)應(yīng)對:發(fā)電量更多轉(zhuǎn)向煤電,我們測算煤氣平價(jià)前美國煤價(jià)還有35%上漲潛力根據(jù)EIA的STEO統(tǒng)計(jì),2025年美國國內(nèi)天然氣價(jià)格上漲而煤炭價(jià)格穩(wěn)定在2.42美元/百萬Btu左右,這提高了煤炭在發(fā)電中的競爭力,導(dǎo)致發(fā)電廠轉(zhuǎn)向煤炭。2025年美國HenryHub天然氣現(xiàn)貨批發(fā)均價(jià)為3.52美元/百萬英熱單位(同比上漲56%其中12月HH價(jià)格達(dá)到5美元/百萬英熱,相當(dāng)于燃?xì)獍l(fā)電成本達(dá)到43美元/MWh;而美國煤炭價(jià)格按2.42美元/百萬英熱均值折算,燃煤發(fā)電成本在35美元/MWh。比價(jià)優(yōu)勢使得2025年氣電發(fā)電量同比-4%,煤電發(fā)電量同比+13%。1為應(yīng)對容量緊缺壓力,美國能源部陸續(xù)推遲了多臺(tái)煤電機(jī)組退役時(shí)間2,包括美國西部最大燃煤電廠科羅拉多州克雷格電站1號(hào)機(jī)組,印第安納州沃里克縣F.B.卡利發(fā)電站2號(hào)機(jī)組(裝機(jī)容量103.7兆瓦印第安納州惠特菲爾德市沙弗發(fā)電站17號(hào)機(jī)組(裝機(jī)容量423.5兆瓦)與18號(hào)機(jī)組(裝機(jī)容量423.5兆瓦)等。面對煤炭需求的復(fù)蘇,EIA數(shù)據(jù)顯示美國煤炭產(chǎn)量2025年同比增長4%(增幅低于煤電發(fā)電量的13%而EIA同時(shí)預(yù)測2026和2027年美國煤炭產(chǎn)量將分別下降4%和3%,為煤價(jià)上漲提供支撐。考慮美國煤電由于設(shè)備陳舊發(fā)電效率比氣電低15%~20%,且度電運(yùn)維費(fèi)用約為氣電的3倍,按2025年12月美國5美元/百萬英熱氣價(jià)反算,我們估計(jì)要達(dá)到煤氣發(fā)電平價(jià),美國本土煤價(jià)還有35%的漲幅空間。美國依托煉焦煤實(shí)現(xiàn)煤炭凈出口,海外補(bǔ)充動(dòng)力煤來源可能包括澳洲和加拿大。美國2025年凈出口約2.2億短噸煤炭(歐洲/印度/中國/日本4大目的地占64%主要是煉焦煤;EIA預(yù)計(jì)美國本土26/27年煤炭產(chǎn)量仍將有4%/3%的下降(由于煤礦自然衰減如果美國需要以進(jìn)口方式補(bǔ)充,澳洲和加拿大的高品質(zhì)動(dòng)力煤是潛在選擇,其中紐卡斯?fàn)?500大卡74美元/噸報(bào)價(jià)在美國可以煤氣平價(jià)。2/articles/fact-sheet-department-energ7USD/mmBtu煤天然氣87654321JanMarMayJulSepNovJanMarMayJulSepNovJanMarMayJulSepJanMarMayJulSepNovJanMarMayJulSepNovJanMarMayJulSepNovJanMarMayJulSepNovJanMarMayJulSepNov2022202120232024202520222021資料來源:EIA,華泰研究根據(jù)MonitoringAnalytics在2026年1月5日發(fā)布的報(bào)告《Analysisofthe2027/2028RPMBaseResidualAuction》,數(shù)據(jù)中心負(fù)載的實(shí)際增長與預(yù)測增長是導(dǎo)致PJM容量市場近期及預(yù)期出現(xiàn)一系列變化的核心原因,包括總預(yù)測負(fù)載增長、供需平衡緊張、中標(biāo)容量顯著短缺以及價(jià)格高企等情況。若剔除數(shù)據(jù)中心負(fù)載的影響,PJM容量市場不會(huì)出現(xiàn)2025/2026、2026/2027及2027/2028年度基準(zhǔn)剩余拍賣(BRA)中觀察到的供需緊張、高價(jià)現(xiàn)象,后續(xù)拍賣的供需緊張態(tài)勢與高價(jià)預(yù)期也會(huì)不復(fù)存在。數(shù)據(jù)中心負(fù)載占比大幅增加1)負(fù)載規(guī)模:2027/2028年度PJM負(fù)載預(yù)測中,包含13,018兆瓦新增數(shù)據(jù)中心負(fù)載及現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心負(fù)載的預(yù)測增長(內(nèi)生增長總負(fù)載將達(dá)到17,071兆瓦(現(xiàn)2)增長占比:在2025年負(fù)載預(yù)測報(bào)告中,2026年大型負(fù)載新增及現(xiàn)有大型負(fù)載增長(超出內(nèi)嵌部分)總計(jì)8,453兆瓦,數(shù)據(jù)中心負(fù)載占比93%(7,892兆瓦2027年增量規(guī)模達(dá)13,668兆瓦,其中數(shù)據(jù)中心負(fù)載占比95%(13,018兆瓦占絕對主導(dǎo)地位。3)歷史對比:2009-2024年,PJM不含出口的夏季峰值負(fù)載平均為144,802兆瓦,2014-2024年平均為144,493兆瓦,從未超過150,000兆瓦;而2025年實(shí)際峰值負(fù)載達(dá)156,256兆瓦,突破前期高點(diǎn)2011年的154,095兆瓦。新增數(shù)據(jù)中心裝機(jī)導(dǎo)致中標(biāo)容量缺口擴(kuò)大2026/2027年度BRA中標(biāo)容量較PJM可靠性要求短缺208.7兆瓦(UCAP缺口占比0.2%;2027/2028年度BRA中標(biāo)容量較UCAP可靠性要求短缺6,516.6兆瓦,較IRMICAP短缺8,452.4兆瓦,在新增數(shù)據(jù)中心裝機(jī)驅(qū)動(dòng)下、缺口占比跳升到5.6%。8資料來源:MonitoringAnalytics2026,PJM,華泰研究資料來源:MonitoringAnalytics2026,PJM,華泰研究9我們認(rèn)為美國電力行業(yè)已基本形成共識(shí)、即需求平穩(wěn)年代的政策不再適應(yīng)未來5-10年的環(huán)境,只有加快電網(wǎng)/電源審批建設(shè),才能以具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的CCGT、容量支撐經(jīng)濟(jì)性的儲(chǔ)能以及大電網(wǎng)模式,綜合降低用電成本。我們梳理2025年美國各層級(jí)電網(wǎng)審批政策變化,可以看到機(jī)制的自適應(yīng)正在發(fā)生:其中FERC的大負(fù)荷提案進(jìn)入落地籌備階段,全面回應(yīng)加速需求;而區(qū)域電網(wǎng)也各自推出加速審批政策。我們認(rèn)為,美國電網(wǎng)投資的決策范式正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變。過去十年,在電力負(fù)荷增長低預(yù)期背景下,電網(wǎng)擴(kuò)容升級(jí)采取高度審慎邏輯,疊加聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)、能源部(DOE)、區(qū)域獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO)、公共事業(yè)公司及州政府等多方博弈,形成冗長而復(fù)雜的審批體系。在這一低負(fù)荷預(yù)期框架下,電網(wǎng)建設(shè)需同時(shí)滿足三重約束:1)行政層面對“是否構(gòu)成過度建設(shè)”及資本占用合理性的嚴(yán)格論證;2)經(jīng)濟(jì)層面對電價(jià)上漲壓力及跨區(qū)域成本分?jǐn)倷C(jī)制的協(xié)調(diào)(誰來承擔(dān)成本3)環(huán)境與社會(huì)層面對環(huán)保審查、土地征用、社區(qū)接受度的多方面評(píng)估。由此,項(xiàng)目電壓等級(jí)越高、跨區(qū)范圍越廣,協(xié)調(diào)難度和建設(shè)周期越長,從本地低壓配電(1-3年)到跨州高壓輸電(7-15年建設(shè)周期逐級(jí)抬升。資料來源:EIA,F(xiàn)ERC,NREL,華泰研究當(dāng)前變化的核心在于負(fù)荷端預(yù)期的根本性逆轉(zhuǎn):以數(shù)據(jù)中心為代表的大型用電負(fù)荷帶來電力需求高增明確,電網(wǎng)擴(kuò)容由“是否需要投資”轉(zhuǎn)向“如何盡快補(bǔ)齊供給”,投資增量成為主要矛盾,監(jiān)管與電網(wǎng)審批體系亦同步調(diào)整。過去兩年數(shù)據(jù)中心接入申請集中釋放,導(dǎo)致并網(wǎng)隊(duì)列明顯拉長,在部分州和區(qū)域,數(shù)據(jù)中心并網(wǎng)周期已被拉至5-7年,由此引發(fā)市場對電網(wǎng)審批節(jié)奏拖累電源與負(fù)荷落地的擔(dān)憂。我們認(rèn)為,在需求環(huán)境發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化后,不可直接基于歷史電網(wǎng)低增長線性外推。從實(shí)際落地情況看,美國已在聯(lián)邦層面(DOE、FERC)與州層面推出一攬子電網(wǎng)投資加速措施,旨在應(yīng)對電力需求激增(數(shù)據(jù)中心、可再生能源)、隊(duì)列積壓和環(huán)境審查延誤,美國電網(wǎng)擴(kuò)容逐步進(jìn)入上行周期。具體來看:1.聯(lián)邦政府/DOE:1)SpeedtoPowerInitiative2025年啟動(dòng),針對AI和數(shù)據(jù)中心等大型負(fù)荷推動(dòng)發(fā)電+輸電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并通過RFI(征求信息)為項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供參考;2)通過CITAP機(jī)制協(xié)調(diào)多部門審批,整合輸電線許可、環(huán)境審查等流程,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)審批在2年內(nèi)完成(約為當(dāng)前流程時(shí)間一半建立國家重點(diǎn)輸電通道(NIETC)列表,如州級(jí)審批拖延,聯(lián)邦可直接介入對應(yīng)項(xiàng)目流程;3)提供TransmissionFacilitationProgram及TransmissionAccelerationGrants等融資工具,基于NeedsStudy指導(dǎo)優(yōu)先項(xiàng)目識(shí)別,推動(dòng)資源高效分配。2.FERC:1)Order2023通過集群處理與懲罰機(jī)制深化并網(wǎng)隊(duì)列改革,緩解擁堵問題,并間接促進(jìn)小型可再生能源的快速接入。2)Order1920強(qiáng)制要求州與區(qū)域能源部門制定20年長期規(guī)劃,并建立七項(xiàng)益處評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。3)基于DOE的NIETC國家重點(diǎn)輸電通道列表,F(xiàn)ERC在必要時(shí)可直接介入(BackstopSiting確保項(xiàng)目順利落地。3.州層面:1)GridEnhancingTechnologies(GETs)立法浪潮(至少18個(gè)州提出,9個(gè)州通過要求評(píng)估與部署先進(jìn)技術(shù)、提升現(xiàn)有線路容量等,包括Utah框架、PennsylvaniaSPEED擴(kuò)展第三方審查等。2)TransmissionFacilitationProgram及TransmissionAccelerationGrants等融資工具支持多州協(xié)作與項(xiàng)目落實(shí)。4.擬議/討論中:SPEEDandReliabilityAct于2025年引入,提出取消NIETC列表限制,直接賦予FERC坐落權(quán);州級(jí)政策包括多州共享許可、投資/能源走廊、跨州協(xié)作等。資料來源:EIA,華泰研究250200150100500項(xiàng)目獲批尚未提交申請規(guī)劃研究獲批(GW項(xiàng)目獲批尚未提交申請規(guī)劃研究獲批(GW)ERCOT審查中2022202320242025E2026E2027E2028E2029E2030E資料來源:ERCOT,華泰研究資料來源:FERC,DOE,各州政府官網(wǎng),華泰研究能源部大負(fù)荷提案有望加速并網(wǎng)進(jìn)程美國能源部擬議規(guī)則或加速大型負(fù)荷并網(wǎng),強(qiáng)化電網(wǎng)容量瓶頸預(yù)期。行業(yè)內(nèi)對于數(shù)據(jù)中心并網(wǎng)等待時(shí)間有持續(xù)的擔(dān)憂,參考BNEF和DCByte數(shù)據(jù),2006-2010年平均1.6年可以新建一個(gè)數(shù)據(jù)中心,而2020-2024年延長到2.4年,且需要接近5年的建設(shè)準(zhǔn)備時(shí)間。為此2025年10月23日,美國能源部長ChrisWright依據(jù)《能源部組織法》向FERC提出大型負(fù)荷并網(wǎng)改革提案(AdvanceNoticeofProposedRulemaking,簡稱ANOPR主要內(nèi)容包括:1)制定統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對單體容量超過20MW的大型負(fù)荷(主要面向AIDC、半導(dǎo)體、電動(dòng)車等高端制造工廠允許其直接接入高壓輸電網(wǎng)絡(luò);2)支持大型負(fù)荷與配套發(fā)電機(jī)組直接互聯(lián);3)加速大負(fù)荷用電并網(wǎng)流程審批,并考慮設(shè)定并網(wǎng)審批的時(shí)間上限(或在60天內(nèi)完成v.s.當(dāng)前3年+4)與大負(fù)荷配套的發(fā)電機(jī)組需根據(jù)其峰值用電需求提供輔助服務(wù),并獲得相應(yīng)補(bǔ)償;同時(shí),因并網(wǎng)引發(fā)的電網(wǎng)升級(jí)成本原則上由互聯(lián)負(fù)荷方承擔(dān)。目前,F(xiàn)ERC已正式將DOE提交的ANOPR納入監(jiān)管議程(docket編號(hào)RM26-4并啟動(dòng)公開征求意見程序,預(yù)計(jì)將于2026年4月30日前完成相關(guān)細(xì)則制定。資料來源:BNEF,DCByte,華泰研究電網(wǎng)老舊化加速釋放更新需求,公用事業(yè)公司上調(diào)資本開支指引,電網(wǎng)投資進(jìn)入上行周期。美國電網(wǎng)建設(shè)上一輪高峰集中于20世紀(jì)50-70年代,根據(jù)EIA數(shù)據(jù),截至2024年,美國超70%的輸電網(wǎng)、近60%的配電網(wǎng)服役時(shí)間已超過20年,當(dāng)前美國電網(wǎng)已明確步入集中替換與升級(jí)周期,老舊資產(chǎn)更新帶來的投資需求具備持續(xù)性。電網(wǎng)投資主要由公用事業(yè)公司主導(dǎo),其資本開支規(guī)劃對電網(wǎng)建設(shè)需求具有較強(qiáng)前瞻指引意義。我們選取7家以美洲市場為主的電網(wǎng)及公用事業(yè)公司進(jìn)行梳理,2024年上述公司資本開支合計(jì)達(dá)373億美元,同比+10.9%,約占美洲整體電網(wǎng)資本開支的30%,具備較強(qiáng)代表性。從前瞻規(guī)劃看,樣本公司普遍上調(diào)電網(wǎng)相關(guān)資本開支指引,2025-2026年資本開支合計(jì)增速預(yù)計(jì)分別為15.3%、13.3%,維持較快增長,進(jìn)一步驗(yàn)證美洲電網(wǎng)更新改造需求正加速釋放。bnUSD美國制造業(yè)建造支出300250200150100500202010-012011-012012-012013-012014-012015-012016-012017-012018-012019-012020-012021-012022-012023-012024-012025-01資料來源:Wind,華泰研究資料來源:IEA,華泰研究注:AEP、Duke假設(shè)公司規(guī)劃期間內(nèi)以恒定增速增長估算,其他直接引自公司年度規(guī)劃資料來源:各公司官網(wǎng),華泰研究預(yù)測區(qū)域電網(wǎng)加速局部審批政策,數(shù)據(jù)中心聚集區(qū)電網(wǎng)擴(kuò)容需求提升美國電力需求增長呈現(xiàn)區(qū)域分化,局部供需緊張與電網(wǎng)升級(jí)擴(kuò)容壓力進(jìn)一步加劇。從批發(fā)側(cè)電力市場結(jié)構(gòu)看,美國按發(fā)電商是否參與市場競價(jià)交易可分為兩類:一是由獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO/RTO)統(tǒng)一調(diào)度的七大競爭性市場,包括PJM、ERCOT、CAISO、ISO-NE、NYISO、MISO和SPP,ISO/RTO負(fù)責(zé)區(qū)域電力供需平衡與電網(wǎng)安全運(yùn)行;二是以傳統(tǒng)公用事業(yè)垂直一體化運(yùn)營為主的非競爭性市場,主要分布于美國東南部SERC及西部非CAISO區(qū)域(WestNon-CAISO)。其中,PJM、ERCOT和WestNon-CAISO因商業(yè)科技活動(dòng)密集、人口與產(chǎn)業(yè)集中,成為數(shù)據(jù)中心布局的重點(diǎn)地區(qū)(例如,位于PJM的北弗吉尼亞是全美最大的數(shù)據(jù)中心聚集地)。最高負(fù)荷分別增長至187/105/119GW(考慮數(shù)據(jù)中心、再工業(yè)化、電氣化等多重因素相比2024年+15.4%/16.7%/29.3%。此外,電力需求高增的ERCOT處于孤立電網(wǎng)狀態(tài),和其他州電網(wǎng)互聯(lián)程度低,進(jìn)一步帶動(dòng)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)升級(jí)壓力。資料來源:FederalEnergyRegulatoryCommission,美國能源部,華泰研究1,0009008007006005004003002001000全美MISOISO-NENYISOPJMSERCSPPCAISOWestNon-CAISO全美MISOISO-NENYISOPJMSERCSPPCAISOWestNon-CAISOERCOT數(shù)據(jù)中心最高負(fù)荷增量2024年最高負(fù)荷2030/2024年最高負(fù)荷增長幅度(右軸)35%30%25%20%15%10%5%0%資料來源:美國能源部,華泰研究聯(lián)邦政府通過政策層面系統(tǒng)性簡化審批流程、加速電網(wǎng)建設(shè)背景下,各州及不同電力市場也在同步推進(jìn)負(fù)荷接入的自適應(yīng)機(jī)制。政策層面落地標(biāo)志著以往漫長審批流程的范式正在發(fā)生改變,負(fù)荷快速并網(wǎng)正逐漸成為趨勢,推動(dòng)電網(wǎng)投資與擴(kuò)容需求提升,以進(jìn)一步匹配當(dāng)?shù)仉娏ω?fù)荷的持續(xù)增長。具體而言:1.ERCOT(德州邊連接邊管理模式提升靈活性負(fù)荷并網(wǎng)效率。ERCOT采用“connect-and-manage(邊連接邊管理)”并網(wǎng)機(jī)制,簡化靈活性設(shè)施入網(wǎng)流程。根據(jù)ERCOT管理要求,與傳統(tǒng)模式需完成全部技術(shù)審查與驗(yàn)證后方可并網(wǎng)不同,靈活性負(fù)荷可在滿足基礎(chǔ)安全要求后先行接入電網(wǎng),并在運(yùn)行過程中通過后續(xù)調(diào)節(jié)與性能驗(yàn)證。根據(jù)勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室LBL2025QueueReport,在2024年,ERCOT的靈活性負(fù)荷入網(wǎng)時(shí)間比其他區(qū)域(如CASIO和PJM)短40%以上。其經(jīng)驗(yàn)被能源部ANOPR引用為靈活入網(wǎng)流程的參考案例。2.PJM(弗吉尼亞、賓夕法尼亞州等CIFP大負(fù)荷并網(wǎng)改革持續(xù)推進(jìn)。PJM作為美國數(shù)據(jù)中心和電力負(fù)荷需求聚集地區(qū),通過關(guān)鍵問題快速路徑(CriticalIssueFastPath,CIFP)機(jī)制推動(dòng)并網(wǎng)規(guī)則改革,為自帶發(fā)電的負(fù)荷(包含負(fù)荷電源共址)或靈活性負(fù)荷創(chuàng)建并行或快速通道。目前大型科技公司、公用事業(yè)與消費(fèi)者權(quán)益倡導(dǎo)者之間在成本分?jǐn)偟确矫嫒源嬖诜制?,分歧主要集中于是否引入“非容量后備?fù)荷(Non-CapacityBackedLoad,NCBL)”,即允許大型負(fù)荷在不承擔(dān)容量市場費(fèi)用的前提下接入電網(wǎng),但需為其設(shè)定明確的負(fù)荷削減或調(diào)度義務(wù)。PJM管理委員會(huì)預(yù)計(jì)將于2026年初直接向FERC提交并網(wǎng)改革方案,推動(dòng)規(guī)則落地。3.CAISO(加州成本主要由大型負(fù)荷承擔(dān),降低電網(wǎng)擴(kuò)容升級(jí)阻力。CAISO對所有擬建容量在20MW以上的大型負(fù)荷實(shí)施全面并網(wǎng)評(píng)估,重點(diǎn)核查電網(wǎng)在峰值運(yùn)行條件下是否具備足夠容量支撐負(fù)荷接入,并據(jù)此識(shí)別保障系統(tǒng)可靠性所需的輸配電升級(jí)方案及對應(yīng)成本分?jǐn)偘才?。目前?shù)據(jù)中心項(xiàng)目需承擔(dān)高昂電網(wǎng)升級(jí)費(fèi)用,單個(gè)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的直接并網(wǎng)費(fèi)用從數(shù)百萬到超過1億美元不等。4.MISO(密歇根、路易斯安那州等快速增補(bǔ)機(jī)制加速緊急資源接入。MISO于2025年推出快速資源增補(bǔ)研究(ExpeditedResourceAdditionStudy,ERAS旨在快速推進(jìn)急需發(fā)電資源并網(wǎng),以解決負(fù)載增長(如數(shù)據(jù)中心需求)和電網(wǎng)可靠性問題。該過程獨(dú)立于MISO的標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)隊(duì)列,允許符合條件的項(xiàng)目在ERAS啟動(dòng)后90天內(nèi)獲得互聯(lián)協(xié)議,相較此前平均3-4年排隊(duì)時(shí)間大幅縮短;機(jī)制上采用先到先得,第一個(gè)ERAS研究周期已于2025年6月12日正式啟動(dòng),每季度最多可受理15個(gè)項(xiàng)目。5.SPP(明尼蘇達(dá)州、懷俄明州、密蘇里州等臨時(shí)負(fù)荷流程加速大型負(fù)荷接入。SPP于2025年提出大型負(fù)荷服務(wù)(ConditionalHighImpactLargeLoadService,CHILLS)與大型負(fù)荷發(fā)電評(píng)估(HILLGA)方案。其中,CHILLS服務(wù)針對大型負(fù)荷提供90天內(nèi)的快速互聯(lián)評(píng)估,允許在輸電系統(tǒng)升級(jí)完成前接入;作為交換,系統(tǒng)壓力較大時(shí)負(fù)荷必須接受削減以保證電網(wǎng)可靠性。HILLGA允許90天內(nèi)同步研究大型負(fù)荷及其配套的(通常是同址或就近的)發(fā)電資源,避免因發(fā)電資源接入排隊(duì)過長而導(dǎo)致入網(wǎng)延遲。截至2025年底,SPP完成CHILLS獨(dú)立修訂請求的最終起草,并希望在2026年4月的市場與運(yùn)營政策委員會(huì)會(huì)議上通過最終修訂,隨后提交FERC備案進(jìn)入實(shí)施階段。資料來源:LBNL,華泰研究儲(chǔ)能通過并網(wǎng)調(diào)峰/離網(wǎng)電源實(shí)現(xiàn)尖峰功率平滑,同時(shí)降低數(shù)據(jù)中心對電網(wǎng)大節(jié)點(diǎn)容量需求,加速負(fù)荷并網(wǎng),確保在電網(wǎng)擴(kuò)容升級(jí)過程中供電可靠性。此外,隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速,儲(chǔ)能的應(yīng)用場景也在持續(xù)拓展,新增備用電源、AIDC柜內(nèi)外儲(chǔ)能等新型需求。1.尖峰功率平滑(并網(wǎng)調(diào)峰/離網(wǎng)電源儲(chǔ)能可通過并網(wǎng)或離網(wǎng)形式,適時(shí)充放電平滑電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng),尤其適用于新能源供電占比較高的區(qū)域電網(wǎng)(4小時(shí)儲(chǔ)能可覆蓋晚高峰需求)。離網(wǎng)儲(chǔ)能通常與燃機(jī)或光伏配套,作為離網(wǎng)主供電一部分。2.緩解電網(wǎng)容量壓力:儲(chǔ)能可緩解電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)堵塞,降低數(shù)據(jù)中心對大節(jié)點(diǎn)容量的需求(例如200MW數(shù)據(jù)中心+200MW儲(chǔ)能可并入400MW節(jié)點(diǎn))。3.備用電源:儲(chǔ)能與燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)合可替代傳統(tǒng)UPS+柴油發(fā)電。儲(chǔ)能瞬時(shí)響應(yīng)負(fù)荷,覆蓋燃機(jī)啟動(dòng)爬坡期,隨后燃機(jī)穩(wěn)定輸出功率,實(shí)現(xiàn)幾乎與快啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)相當(dāng)?shù)捻憫?yīng)速度,同時(shí)兼具燃機(jī)高效率與低排放優(yōu)勢。4.AIDC柜內(nèi)外儲(chǔ)能:柜內(nèi)儲(chǔ)能替代超級(jí)電容,平抑功率毫秒級(jí)波動(dòng)(負(fù)載浪涌問題,尤其適用于訓(xùn)練型數(shù)據(jù)中心柜外儲(chǔ)能作為UPS增強(qiáng)/替代,儲(chǔ)能具備更好的低電壓穿越能力,可以為系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心應(yīng)對突發(fā)斷電能力。資料來源:英偉達(dá)800V方案/blog/building-the-800-vdc-ecosystem-for-efficient-scalable-ai-factories,華泰研究負(fù)荷(GW)8007006005004003002001000024681012141618資料來源:EIA,華泰研究資料來源:SemiAnalysis,華泰研究儲(chǔ)能合理調(diào)配化石能源冗余和風(fēng)光并發(fā)性出力,本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有發(fā)電體系等效擴(kuò)容。美國基荷電源中燃?xì)馀c燃煤機(jī)組的平均利用率較低:一方面白天光伏出力抬升,氣煤機(jī)組被動(dòng)讓路;另一方面煤電啟停靈活性弱于燃機(jī),啟停成本高、響應(yīng)慢,調(diào)峰能力有限,且在機(jī)組老化與碳排約束趨嚴(yán)背景下,近年來持續(xù)退役。風(fēng)光等可再生能源雖實(shí)現(xiàn)名義裝機(jī)擴(kuò)張(截至2024年風(fēng)光合計(jì)已占美國總裝機(jī)容量的22.4%但其對穩(wěn)定出力和尖峰負(fù)荷支撐貢獻(xiàn)不足。電化學(xué)儲(chǔ)能通過充分利用風(fēng)光并發(fā)棄電量、化石能源冗余機(jī)組電量,放大存量電源的時(shí)間利用率,實(shí)質(zhì)性提升現(xiàn)有電力系統(tǒng)的有效供給能力。正如馬斯克所言,如果用電池陣列在夜間充電,而在白天用電高峰放電,將會(huì)滿足AI用電需求3。煤電煤電石油Factor天然氣(聯(lián)合循環(huán))核電水電光伏風(fēng)電電池儲(chǔ)能風(fēng)電電池儲(chǔ)能90%80%70%60%50%40%30%20%10%2008200920082009201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024資料來源:EIA,華泰研究100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%9M2025機(jī)組利用率9M2025機(jī)組利用率電池儲(chǔ)能光伏風(fēng)電水電煤電天然氣(CCGT核電資料來源:EIA,華泰研究電化學(xué)儲(chǔ)能作為頂峰電源經(jīng)濟(jì)性與系統(tǒng)適配性亦逐步確立。美國天然氣資源豐富、氣電長期作為傳統(tǒng)頂峰機(jī)組。新紀(jì)元能源在2025年10月WolfeResearch會(huì)議上指出,當(dāng)前已部署的4小時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目,按單位容量的平準(zhǔn)化容量成本測算,在美國七個(gè)主要區(qū)域成本約為11-21美元/kW/月,整體低于天然氣調(diào)峰機(jī)組15-22美元/kW/月。區(qū)域?qū)用婵?,美國東部氣電發(fā)電占比較高,新增頂峰資源仍以氣電為主;而西部新能源滲透率更高、數(shù)據(jù)中心高增(如德州和加州)調(diào)峰與靈活性需求更強(qiáng),儲(chǔ)能成為并網(wǎng)排隊(duì)中的主要增量。3/elonmusk/status/1976538507381227600?referr資料來源:Ember,EIA,華泰研究2520504h儲(chǔ)能調(diào)峰燃機(jī)(2025,$/KW-mo)4h儲(chǔ)能調(diào)峰燃機(jī)資料來源:NEEWolfredConferenceppt,華泰研究資料來源:LBL(2025QueueReport),華泰研究盡管相比接入電網(wǎng)由重燃供電、自備供電需要犧牲一定的經(jīng)濟(jì)性與可靠性,但我們認(rèn)為EAAS能夠滿足數(shù)據(jù)中心對于“快”的訴求,通過冗余管理和配儲(chǔ)也可以改善自身供電質(zhì)量,而且全部成本由AIDC自身承擔(dān)、減少了對于全社會(huì)用電成本的影響。我們基于CoWoS產(chǎn)能完全釋放的假設(shè),預(yù)計(jì)2026/27年美國或新增AIDC裝機(jī)30/41GW,2030年新增可達(dá)79GW??紤]29/30年28GW重燃年交付量對應(yīng)1.5x約42GW新增氣電發(fā)電能力,無法完全覆蓋新增數(shù)據(jù)中心用電需求,我們引入自備供電的EnergyasaService“EAAS”概念(包括各類中小燃機(jī)、SOFC和儲(chǔ)能預(yù)計(jì)需求在2027-2030年保持在29~45GW/年,有機(jī)會(huì)作為長期補(bǔ)位方式,獲得持續(xù)的訂單。目前我們梳理下來美國AIDC的EAAS方案以xAI的混合模式為主流,中小燃?xì)鉁u輪具備經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢,SOFC勝在排放最低,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)則具備供應(yīng)鏈彈性,同時(shí)輔以自建儲(chǔ)能和中低壓配網(wǎng)將具備快速通電能力。美國:AI需求提速下,不可忽視AIDC裝機(jī)需求彈性。我們基于CoWoS產(chǎn)能完全釋放的假設(shè),預(yù)測N卡+A卡+各大CSP的TPU2025/26/27年出貨功率(TDP口徑)或達(dá)10/20/28GW;基于PUE以及芯片機(jī)柜功率占比等假設(shè),2025/26/27年美國或新增AIDC裝機(jī)16/30/41GW,2030年新增可達(dá)79GW??紤]29/30年28GW重燃年交付量對應(yīng)1.5x約42GW氣電,我們推算EAAS(包括各類中小燃機(jī)、SOFC)和儲(chǔ)能的需求保持在29~45GW/年,有機(jī)會(huì)作為長期補(bǔ)位方式,獲得持續(xù)的訂單。GWNVDA出貨芯片功率AMD出貨芯片功率60504030200各大CSP出貨TPU功率芯片出貨量22,49821,00310.919,31110.918,344.99.012,5384.07,5587.87,55840.036.05.52.440.036.05.529.80.517.80.513.17.825,00020,00015,00010,0005,00002025E2026E2027E2028E2029E2030E資料來源:公司公告,華泰研究預(yù)測【按新增量分析】美國電力供需平衡表【按新增量分析】美國電力供需平衡表CY26ECY27ECY28ECY29ECY30E需求變動(dòng)GW34.244.963.975.182.730.271.119%4.040.935%4.030.271.119%4.040.935%4.059.947%4.078.711%4.0GWyoyGW87%4.0非數(shù)據(jù)中心負(fù)荷4.0供給變動(dòng)(有效)供給變動(dòng)(有效)供給變動(dòng)(名義)26.269.238.672.353.010.572.3GWGW40.041.640.041.642.042.040.0氣電GWGWGWGWGWGWGWGW美國氣電招標(biāo)其中:重燃核電地面光伏風(fēng)電EAAS和儲(chǔ)能需求GW2934383745資料來源:EIA,各燃機(jī)廠公告,華泰研究預(yù)測AI數(shù)據(jù)中心并網(wǎng)與時(shí)間賽跑,帶動(dòng)“BringYourOwnEnergy”離網(wǎng)需求。不同于過去依賴大型基荷電源支撐電網(wǎng)負(fù)荷、調(diào)峰電網(wǎng)支撐峰值的傳統(tǒng)打法,在電網(wǎng)容量不足、擴(kuò)容緩慢的今天,部署速度無法追趕AI發(fā)展需求,主要系一方面重燃的交付通常需要數(shù)年時(shí)間,而當(dāng)前交付周期正處于歷史最高水平;另一方面從并網(wǎng)請求到商業(yè)運(yùn)營的時(shí)長,對大多數(shù)電源而言現(xiàn)已延至五年。從案例出發(fā),我們可以看到當(dāng)前Energy-as-a-Service的努力。包括各類型發(fā)電設(shè)備的混合使用,租賃、循環(huán)利用橋接電源、航改等設(shè)備來源的挖掘等。資料來源:LBNL,華泰研究資料來源:LBNL,華泰研究數(shù)據(jù)中心引入“自備電”加快并網(wǎng)速度,一種方式是完全建設(shè)離網(wǎng)供電系統(tǒng),另一種則是階段供電模式,我們認(rèn)為后者的靈活性仍有挖掘空間。階梯供電模式即接入電網(wǎng)容量逐年擴(kuò)大,例如100MW項(xiàng)目初次并網(wǎng)時(shí)10MW,首年30-40MW,次年打滿100MW。xAI是采用該策略的先驅(qū)者,其使用CAT小型模塊化16MW燃機(jī)繞過電網(wǎng)瓶頸。同時(shí),階梯供電模式也創(chuàng)造了“橋接電源”模式,即開發(fā)商通過使用輕燃機(jī)組來提供短期離網(wǎng)供電能力,待大型聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)投入運(yùn)營后,再將其轉(zhuǎn)為備用/冗余電源。最著名的案例是xAI為了縮短交期,直接向SolarisEnergy租賃燃機(jī)設(shè)備,并且通過VoltaGrid的長途卡車運(yùn)輸移動(dòng)燃機(jī)加速交付,僅需數(shù)周即可完成部署。冗余管理和配儲(chǔ)能保障EAAS的供電質(zhì)量離網(wǎng)數(shù)據(jù)中心匹配電網(wǎng)穩(wěn)定性引入冗余需求。對標(biāo)電網(wǎng)供電能力,離網(wǎng)供電方案不僅需要考慮電能,即匹配負(fù)荷需求的供給,也需要考慮匹配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和可靠性,前者引入對電壓和頻率管理的需求,而后者則需要增加冗余電源以保障對標(biāo)電網(wǎng)的99.9%供電可用性。同時(shí),多層冗余備電也和保險(xiǎn)費(fèi)用直接掛鉤,如果冗余不足會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)公司的拒保。因此不管是從風(fēng)險(xiǎn)還是經(jīng)濟(jì)性考慮,電力冗余都是繞不開的話題。需要冗余多少?一般是N+1或N+1+1。N+1配置能在一臺(tái)發(fā)電機(jī)意外停機(jī)時(shí)仍維持全額發(fā)電能力,而N+1+1則可以預(yù)留一臺(tái)發(fā)電機(jī)用于維護(hù)輪換。N+1+1方案主要有兩種案例,根據(jù)Semianalysis,以200MW數(shù)據(jù)中心為例,第一種采用23+3臺(tái)10MW往復(fù)式10MW燃機(jī),在正常運(yùn)行狀態(tài)下23臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)以80%負(fù)荷運(yùn)行以滿足200MW功率支撐,若1臺(tái)設(shè)備故障,則其余22臺(tái)設(shè)備可以升至82%負(fù)載進(jìn)行支撐,剩余3臺(tái)設(shè)備則用于維護(hù)或冷備份。另一個(gè)案例是采用9臺(tái)30MW航改燃機(jī),其中7臺(tái)燃機(jī)以95%最佳效率負(fù)載運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)200MW的電力供給,若一臺(tái)燃機(jī)故障則啟動(dòng)第八臺(tái)燃機(jī),第九臺(tái)燃機(jī)作為維護(hù)備用。冗余管理不是簡單數(shù)字游戲,“有零有整”才能最大化效益。雖然裝機(jī)容量更大的重燃設(shè)備效率更高,但是其孤島式系統(tǒng)和過大的單位裝機(jī)也導(dǎo)致若作為冗余電源或產(chǎn)生更高的電力成本。因此,主力電源采用大型燃機(jī)、冗余采用輕燃或是更優(yōu)解,當(dāng)前現(xiàn)實(shí)案例是Meta和Williams的TheSocratesSouth項(xiàng)目,采用260MW的工業(yè)燃機(jī)(3*23MWSolarTitan250IGTs+9*16.5MWSolarTitan130IGTs+3*14.3MWSiemensSGT-400IGTs)和46MW往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)(15臺(tái)CAT3520RICE其中工業(yè)燃機(jī)支撐200MW電力供給,往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)在跳閘時(shí)補(bǔ)缺,而剩余工業(yè)燃機(jī)則負(fù)責(zé)在維護(hù)時(shí)切換。冗余比例120%100%100%80%60%40-100mw60%40%20%20%0%往復(fù)式航改燃機(jī)單循環(huán)燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)資料來源:SemianalysisEAASreport,華泰研究資料來源:SemianalysisEAASreport,華泰研究直連電源項(xiàng)目配儲(chǔ),有利于緩解可靠性憂慮。對于光儲(chǔ)離網(wǎng)而言,儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電的關(guān)鍵。如2025年9月華泰研究《新型電力系統(tǒng)商業(yè)篇:變革已至,系統(tǒng)平價(jià)帶來能源需求為王的時(shí)代》報(bào)告所述,光儲(chǔ)超配模式下能夠做到接近火電的供電可利用率。對于氣電離網(wǎng)而言,儲(chǔ)能是兼具可靠性補(bǔ)短板,以及滿足供電質(zhì)量的選擇。以Meta與Engie的Prometheus項(xiàng)目為例4,現(xiàn)場天然氣發(fā)電、結(jié)合電池儲(chǔ)能、400MW光伏,形成微電網(wǎng)。混合方案是主流,基于設(shè)備供應(yīng)鏈能力的實(shí)事求是xAI是混合模式的代表,考慮供應(yīng)鏈可獲取性以及項(xiàng)目發(fā)展不同階段電網(wǎng)的支撐能力,Colossus集群在3個(gè)不同階段采取了不同的EAAS供電組合模式:1)初期階段(2024年-2025年上半年為快速突破電網(wǎng)供電瓶頸,保障Colossus集群的高效落地,xAI部署35臺(tái)以上移動(dòng)天然氣渦輪機(jī),機(jī)型以SolarTurbines及Voltagrid為主,總裝機(jī)容量區(qū)間為420-460MW,該能源系統(tǒng)承擔(dān)超90%的核心負(fù)荷需求。此套應(yīng)急供電方案有效橋接了公共電網(wǎng)的擴(kuò)容缺口,支撐Colossus超算集群實(shí)現(xiàn)從10萬到20萬+英偉達(dá)GPU的快速擴(kuò)容,項(xiàng)目建設(shè)速度獲市場譽(yù)為“超人速度”。2)中期調(diào)整階段(2025年5-7月隨著新變電站正式投運(yùn),電力供給結(jié)構(gòu)迎來優(yōu)化,xAI移除約半數(shù)移動(dòng)天然氣渦輪機(jī)(該部分設(shè)備依托<365天臨時(shí)豁免許可投入使用)。剩余15臺(tái)渦輪機(jī)獲得ShelbyCountyHealthDepartment許可(有效期至2027等減排設(shè)備,功能定位從核心供電轉(zhuǎn)為備份/補(bǔ)充供電。3)年末狀態(tài)(2025年12月第二變電站于當(dāng)年秋季建成投運(yùn),移動(dòng)燃機(jī)全面轉(zhuǎn)向備份供電核心角色。與此同時(shí),xAI在密西西比州索瑟文(Southaven)推進(jìn)的Colossus2項(xiàng)目能源布局同步落地,新增7-59臺(tái)移動(dòng)天然氣渦輪機(jī)(部分已投入運(yùn)行項(xiàng)目規(guī)劃自備燃?xì)獍l(fā)電總?cè)萘砍?GW。能源供給體系進(jìn)一步升級(jí),通過整合數(shù)百臺(tái)特斯拉大型儲(chǔ)能電池組(TeslaMegapacks,承擔(dān)穩(wěn)定性保障及備用供電功能)與小型太陽能農(nóng)場(2025年11月啟動(dòng)規(guī)劃構(gòu)建形成“儲(chǔ)能(BESS)+燃?xì)?光伏”的混合微電網(wǎng)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)多元能源協(xié)同供給。4https://heatmap.news/sparks/meta-prometheus-hy資料來源:SemianalysisEAASreport,華泰研究資料來源:SemianalysisEAASreport,華泰研究CrusoeEnergy的Abilene和懷爾明州項(xiàng)目,在工業(yè)燃機(jī)供應(yīng)不足的情況下,分別嘗試以航改和SOFC作為補(bǔ)充5。Crusoe的Wyoming項(xiàng)目,一期目標(biāo)支撐1.8GW負(fù)荷,目前先鎖定了來自BloomEnergy的900MWSOFC作為電源支撐能力。而在Abilene的項(xiàng)目6,2024年12月訂購第一批GEV的10臺(tái)LM2500XPRESS雙燃料航改燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)(每臺(tái)約35MW2025年6月又訂購了第二批19臺(tái)LM2500XPRESS。到2025年12月Crusoe又向BoomSupersonic訂購了29臺(tái)42MW超音速航空發(fā)動(dòng)機(jī)改裝渦輪發(fā)電機(jī),總?cè)萘?.21GW。EAAS解決方案主要以各類型天然氣發(fā)電裝備作為主電源,按技術(shù)路徑可分為3大類1)小型燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)(包括5-50MW的工業(yè)渦輪發(fā)電機(jī),30-60MW的航改渦輪發(fā)電機(jī),40-100MW的小型燃?xì)廨啓C(jī)2)往復(fù)式發(fā)電機(jī)“RICE”(3-5MW的高速RIC的中速RICE3)SOFC(單元容量<1MW)。中小燃?xì)鉁u輪具備經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢,SOFC勝在排放最低,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)則具備供應(yīng)鏈彈性,同時(shí)輔以自建儲(chǔ)能和中低壓配網(wǎng)將具備快速通電能力。單體功率MW滿功率速率分鐘MW/acre發(fā)電效率綜合經(jīng)濟(jì)性排放合規(guī)性供應(yīng)鏈彈性H級(jí)聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鉁u輪機(jī)600-100030-6020-3050-60%124小型聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鉁u輪機(jī)40-10030-6020-3040-55%233航改燃?xì)鉁u輪機(jī)30-6030-5035-40%333工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)5-5020-3020-4035-40%233中速往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)7-205-108-1540-50%441高速往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)3-55-105-1040-50%441燃料電池SOFC0.325基荷能力30-10050-55%312注:排序以1為最佳,依次遞減資料來源:SemianalysisEAASreport,華泰研究5/chroniclejournal/article/marketminute-2025-9-30y-be-soars-145-as-fuel-cells-set-to-power-massive-wyoming-data-center-igniting-ai-power-revolution6https://www.crusoe.ai/resources/blog/an-inside-look-at-the-abilene-ai-data-mEAAS首先爭取中小燃?xì)廨啓C(jī)資源,成本相對有優(yōu)勢聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)是基荷電源的絕對主力,10-20個(gè)百分點(diǎn)效率優(yōu)勢是關(guān)鍵。截止有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的2022年底,美國在運(yùn)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備中,58%是聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī),26%是單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī),15%是燃?xì)庹羝啓C(jī)(多數(shù)是歷史較久的裝機(jī)1%是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。而在2023年的9,274MW新增裝機(jī)中,聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到7,376MW,單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)1,756MW,燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)142MW,燃?xì)庹羝啓C(jī)無新增。單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)相比燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)功率更大,成為網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰電源主力機(jī)型。燃?xì)廨啓C(jī)相比燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)減少了活塞環(huán)節(jié),減輕了重量;同時(shí)由于增壓能力更強(qiáng),實(shí)現(xiàn)單機(jī)更大功率輸出。資料來源:EIA/todayinenergy/detail.php?id=61444,華泰研究注:CCGT(聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)),SCGT(單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)),ST(燃?xì)庹羝啓C(jī)),ICE(燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī))資料來源:EIA/todayinenergy/detail.php?id=61444,華泰研究網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰用的燃?xì)庹羝麥u輪機(jī)(SteamTurbine7)主要優(yōu)勢是更高的持續(xù)運(yùn)行可靠性,減少維護(hù)中斷。燃?xì)庹羝麥u輪機(jī)工作原理是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。通過加熱水產(chǎn)生的蒸汽,會(huì)流經(jīng)安裝在轉(zhuǎn)軸上的一系列葉片并膨脹做功,從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或其他機(jī)械設(shè)備。航改在燃?xì)廨啓C(jī)中相對輕便靈活,盡管造價(jià)較工業(yè)燃機(jī)高也仍然成為EAAS組合之一航改燃?xì)廨啓C(jī)(aero-derivativegasturbine/engine)是以成熟航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為核心基礎(chǔ),通過適應(yīng)性改型,用于地面發(fā)電、艦船推進(jìn)、管線壓縮、工業(yè)驅(qū)動(dòng)等非航空領(lǐng)域的輕型燃?xì)廨啓C(jī),核心是保留航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)獍l(fā)生器(壓氣機(jī)+燃燒室+高壓渦輪并配套新增/改造動(dòng)力渦輪與傳動(dòng)、控制系統(tǒng),將噴氣推力轉(zhuǎn)換為軸功率輸出。GE的航改產(chǎn)品已經(jīng)投入實(shí)用超過50年時(shí)間8,累計(jì)超過3000個(gè)機(jī)組在運(yùn)。代表產(chǎn)品包括LM2500,LM2500XPRESS,LM6000,以及系統(tǒng)套裝TM2500。EAAS應(yīng)用航改機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:1)分段啟停,多rotor設(shè)計(jì)可以從小的rotor開始啟動(dòng),啟停階段相對節(jié)能;2)模塊化安裝,相較工業(yè)燃機(jī)更易部署和搬運(yùn)。重量比往復(fù)式輕一半,占地小30%。3)高可利用率98%+。1年只需要維護(hù)一次(每4000小時(shí)如果作為peaker,前10年無需離線維護(hù)(offlinemaintenance)。而高速RICE每年需要多次維護(hù)。4)更少的潤滑油用量(2ml/MWh,往復(fù)式機(jī)組是航改的200x)。100MW機(jī)組每年節(jié)約100萬美金。因?yàn)楹礁牡臐櫥腕w系是封閉的,損失少;而往復(fù)式活塞部件間的潤滑是開放式的,損失多。7/latest-articles/t8資料來源:GEV官網(wǎng)/gas-power/products/gas-turbines/lm2500,華泰研究資料來源:/gas/comparing-aeroderivatives-and-reciprocating-engines-for-fluctuating-power-demand/,華泰研究資料來源:GEV官網(wǎng)/gas-power/products/gas-turbines/lm2500,華泰研究資料來源:/gas/comparing-aeroderivatives-and-reciprocating-engines-for-fluctuating-power-demand/,華泰研究RICE的靈活性與環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng),產(chǎn)能相對寬裕往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)(RICE)是通過活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)將燃料燃燒產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的熱機(jī),也可以理解為規(guī)模更大的汽車發(fā)動(dòng)機(jī),11MW發(fā)動(dòng)機(jī)長約14米。RICE可以分為高速和中速發(fā)動(dòng)機(jī),前者轉(zhuǎn)速約1500轉(zhuǎn)/分鐘,輸出功率3-5MW,單臺(tái)占地面積更??;后者轉(zhuǎn)速約750轉(zhuǎn)/分鐘,輸出功率7-20MW高于高速RICE,且通常維護(hù)成本較低。1)由于往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)單臺(tái)功率比較?。?-20MW提高了調(diào)節(jié)靈活性,可以通過開關(guān)多臺(tái)機(jī)組的方式來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),同時(shí)保持在線機(jī)組盡可能滿發(fā),以獲得更高效率。2)RICE可以在更廣的天然氣供氣氣壓范圍正常工作,而Turbine對于氣壓敏感。與此同時(shí),RICE對于機(jī)組所處海拔敏感度低,高海拔地區(qū)空氣密度低影響不大(因?yàn)橛?級(jí)turbo-Charging但turbine對于高海拔的稀薄空氣敏感。3)RICE的環(huán)境溫度適應(yīng)性也更強(qiáng),45攝氏度以上仍能保持ISO標(biāo)準(zhǔn)下的出力效率(基于2級(jí)turbo-charging而turbine在25攝氏度附近標(biāo)定。資料來源:INNIOGroup官網(wǎng)(/en/energy-solutions/gas-engine-and-gas-turbine-technologies/),華泰研究資料來源:Bergen,華泰研究RICE熱效率偏低的劣勢,在發(fā)電利用率波動(dòng)的環(huán)境下得以縮小。標(biāo)牌熱效率基于"峰值"工況計(jì)算,通常對應(yīng)最大輸出功率。當(dāng)輸出功率低于50%時(shí),實(shí)際效率會(huì)顯著下降。我們需要指出,雖然RICE熱效率為40%-50%低于50%分界線,但是仍較工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的35%~40%有優(yōu)勢,基本打平小型聯(lián)合循環(huán)燃機(jī),即便是作為階梯供電早期階段的主力電源也具備經(jīng)濟(jì)性;且當(dāng)負(fù)載率處于50%至80%運(yùn)行時(shí),RICE效率優(yōu)于渦輪機(jī),更適合冗余場景。資料來源:瓦錫蘭官網(wǎng)(/energy/learn-more/technology-comparison-engines-vs-aeros/part-load-efficiency),華泰研究資料來源:INNIOGroup官網(wǎng)(/en/energy-solutions/gas-engine-and-gas-turbine-technologies/),華泰研究往復(fù)式燃機(jī)具備極快的爬坡速度9,低于分水嶺10分鐘,還可以在備電環(huán)節(jié)代替柴發(fā),“一魚二吃”。往復(fù)式燃機(jī)爬坡速率可達(dá)每分鐘10%~20%PE,也就是從冷啟動(dòng)達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行只需要5~10分鐘,特殊設(shè)計(jì)的快速啟動(dòng)型發(fā)電機(jī)組可以做到不到45秒,因此其可以同步充當(dāng)調(diào)峰機(jī)組和備電機(jī)組的作用。同理,航改燃機(jī)憑借10分鐘的冷啟動(dòng)達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行爬坡速率也一定程度可以充當(dāng)備用發(fā)電機(jī),但靈活性和爬坡速率上弱于往復(fù)式燃機(jī),且與需要20~60分鐘爬坡的大型燃機(jī)例如工業(yè)燃機(jī)和聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)拉開差距。Stargate系列數(shù)據(jù)中心中位于ShackelfordCounty的Frontier項(xiàng)目,總共采用210臺(tái)由奧地利Jenbacher公司生產(chǎn)的往復(fù)式燃?xì)獍l(fā)電機(jī),其中197臺(tái)用于主電源,13臺(tái)從投運(yùn)之初就作為應(yīng)急備用10。自建“離網(wǎng)”電站可以讓這個(gè)數(shù)據(jù)中心最快在2026年就投入運(yùn)行。未來尋求接入德州電網(wǎng)之后增加可再生能源使用,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)也將進(jìn)一步轉(zhuǎn)為備用。9/energy/learn-more/technology-comparison-engines-vs-ae/news/oracle-and-openai-to-power-new-資料來源:VoltaGrid,華泰研究資料來源:INNIOGroup官網(wǎng)(/en/energy-solutions/gas-engine-and-gas-turbine-technologies/),華泰研究由于RICE與柴發(fā)供應(yīng)鏈基本重合,不受限于高溫葉片等供應(yīng)鏈瓶頸,供應(yīng)相對充足。RICE與柴發(fā)均屬于活塞技術(shù)路線,在供給側(cè)大部分高速RICE廠商也提供柴發(fā)設(shè)備,包括Jenbacher,CAT(也做主電源,所以部件和后服務(wù)收益大Cummins(只做備電)以及MTU;而中速RICE主要制造商包括瓦錫蘭、Bergen和Everllence,同時(shí)覆蓋船用發(fā)動(dòng)機(jī)市場。在2025年Q3靜默期前預(yù)發(fā)布電話會(huì)議中,瓦錫蘭CFOArjenBerends強(qiáng)調(diào)工廠瓶頸通常在測試產(chǎn)能(testingcapacity),而并不受制于制造能力11。參考GlobalMarketInsights以及濰柴和瓦錫蘭的數(shù)據(jù),我們估算2025年全球RICE產(chǎn)量在60-80GW區(qū)間,燃?xì)釸ICE約為15-20GW,相當(dāng)于中小燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)的2倍多,供應(yīng)相對充足。/article/4827571-wartsila-oyj-abp-wrtby-q3-pre-silent-call-with-cfoSOFC排放指標(biāo)有優(yōu)勢不同于傳統(tǒng)氣電,燃料電池沒有燃燒過程,因此清潔屬性領(lǐng)先,且轉(zhuǎn)換效率也位于氣電第一梯隊(duì)。燃料電池通過電化學(xué)反應(yīng)將氧氣還原成氧化物離子,使其流經(jīng)陶瓷電解質(zhì)。在燃料電池的另一端,這些離子與從天然氣(甲烷)中剝離出的氫原子結(jié)合。這一結(jié)合過程釋放出水、二氧化碳和電力,因此不會(huì)產(chǎn)生空氣污染,進(jìn)而在環(huán)保署的審批流程更快更順利也是順理成章。結(jié)構(gòu)上,單個(gè)燃料電池模塊由多個(gè)約1kW的堆棧組成,這些堆棧被組裝成約65kW的模塊,并封裝成一個(gè)325kW的發(fā)電機(jī)。資料來源:BloomEnergy,華泰研究SOFC優(yōu)勢在于極快的交付速度(3~4月或?yàn)橥瑫r(shí)解決電網(wǎng)容量和燃機(jī)短缺的最優(yōu)解。除去我們前文提到的審批速度較快,完成燃料電池安裝調(diào)試也僅需數(shù)周時(shí)間。此外,SOFC接入天然氣管網(wǎng)相比接入電網(wǎng)更加容易,是當(dāng)前較為適配數(shù)據(jù)中心需求的解法。SOFC建設(shè)速度快,BloomEnergy已獲得多個(gè)數(shù)據(jù)中心訂單,但仍需擴(kuò)產(chǎn)以滿足需求。訂單方面,2024年11月與AEP簽訂1GW框架訂單(初期已下單100MW2025年7月與Oracle合作,為其在美國多個(gè)數(shù)據(jù)中心部署燃料電池;2025年10月BFCPower申請建設(shè)900MW發(fā)電廠且采用BE燃料電池;2025年10月,與Brookfield簽訂50億美元框架合作協(xié)議,產(chǎn)能方面公司也將予以匹配。我們認(rèn)為美國電價(jià)上漲還將驅(qū)動(dòng)商業(yè)模式調(diào)整,其中3種路徑包括:1)向歐洲/中東分流數(shù)據(jù)中心(我們基于電網(wǎng)裕度估算8-10GW/年2)以比特幣礦場為代表的工業(yè)需求側(cè)響應(yīng)(我們估算短期內(nèi)有合計(jì)5~18GW供電能力的騰挪空間3)戶用光儲(chǔ)需求復(fù)蘇讓出居民用電負(fù)荷的空間。我們回溯上一輪加州戶用光儲(chǔ)需求高增長的2020-2023年,項(xiàng)目靜態(tài)回收期約6年。此后由于利率快速上升,ITC退坡及NEM3.0放棄兜底電價(jià),加州戶用需求快速回落,大量開發(fā)商、經(jīng)銷商破產(chǎn)重整,行業(yè)進(jìn)入谷底。伴隨AI數(shù)據(jù)中心建設(shè),加州所在的太平洋大區(qū)居民電價(jià)較2021年初上漲40%~65%,加州戶用光儲(chǔ)項(xiàng)目靜態(tài)回收期重回9年附近,接近經(jīng)濟(jì)性區(qū)間。我們認(rèn)為后續(xù)AI用電的擠出效應(yīng)疊加降息催化,美國戶用光儲(chǔ)需求有望復(fù)蘇。歐盟設(shè)立5-7年數(shù)據(jù)中心容量增加兩倍目標(biāo),以20%底線測算還有33GW空間,年化6-7GW。歐盟委員會(huì)于2025年4月啟動(dòng)了《AI大陸行動(dòng)計(jì)劃》(AIContinentActionPlan在該框架內(nèi)目標(biāo)為在5到7年內(nèi)將歐盟的數(shù)據(jù)中心容量增加兩倍。基于24年歐盟裝機(jī)量11.9GW,若按計(jì)劃推進(jìn)裝機(jī)或?qū)⒂?030年前后增加至36GW,期間對應(yīng)年增裝機(jī)3~4GW??紤]當(dāng)前歐洲26%的可控裕度,如果我們以20%作為安全底線(2016-2018年的低點(diǎn)水平假定其他需求負(fù)荷維持不變,則總共可用于數(shù)據(jù)中心建設(shè)的空間為33GW,5年年化6-7GW。資料來源:Ember,ENTSO,EI,華泰研究GW1201008060402002025年6月20242025年6月972924輸電配電資料來源:Ofgem,華泰研究阿聯(lián)酋或?qū)⒔ㄔO(shè)美國以外最大的AI數(shù)據(jù)中心,中東年分流2-3GW。沙特阿拉伯?dāng)?shù)據(jù)和人工智能管理局設(shè)定了到2030年數(shù)據(jù)中心容量達(dá)到1.9GW的目標(biāo),并計(jì)劃到2034年將這一數(shù)字提高到6.6GW。阿拉伯聯(lián)合酋長國人工智能辦公室已與美國達(dá)成協(xié)議,將在美國以外建設(shè)全球最大的人工智能數(shù)據(jù)中心群,總規(guī)劃容量為5GW。PWC預(yù)計(jì)中東數(shù)據(jù)中心容量在未來五年內(nèi)增長三倍,從2025年的1GW增長到3.3GW。1)美國扶持中東數(shù)據(jù)中心建設(shè),希望松綁能源桎梏。特朗普于2025年5月解除了拜登政府對中東的進(jìn)口美國先進(jìn)芯片限制《人工智能擴(kuò)散出口管制等企業(yè)同沙特國資背景的企業(yè)Humain達(dá)成協(xié)議,英偉達(dá)將在2025-2030年期間向Humain出售超過18000塊尖端Blackwell(GB300)芯片,AMD與Humain達(dá)成了100億美元合作。Humain計(jì)劃與亞馬遜、AMD、xAI和GlobalAI等公司合作,建設(shè)多個(gè)GW的數(shù)據(jù)中心。此外美國政府還批準(zhǔn)沙特在2025年至2027年期間,每年可以進(jìn)口50萬片英偉達(dá)最先進(jìn)的AI芯片。假設(shè)單芯片TDP為1400W,我們測算若沙特每年進(jìn)口50萬片,按芯片功率占機(jī)柜功率60%測算,則對應(yīng)每年1.2GWIT負(fù)荷;若PUE為1.2,則樂觀假設(shè)下期間每年可增加1.4GW數(shù)據(jù)中心裝機(jī),考慮沙特占海合會(huì)6國約60%人口(沙特、阿聯(lián)酋、科威特、卡塔爾、阿曼、巴林粗略估算中東數(shù)據(jù)中心需求為2-3GW/年。2)低廉的電力供給是中東成為AI新硅谷的重要原因,而數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)容需要更多的光伏裝機(jī)。沙特阿拉伯和阿聯(lián)酋2024年的電費(fèi)在每千瓦時(shí)0.05至0.06美元之間,遠(yuǎn)低于美國的平均水平(0.09-0.15美元)。但是結(jié)構(gòu)上,當(dāng)前中東低電價(jià)是以高比例油氣、高額度補(bǔ)貼來實(shí)現(xiàn)的,隨著數(shù)據(jù)中心帶動(dòng)用電需求,保持具備經(jīng)濟(jì)性的電價(jià)需要進(jìn)一步擴(kuò)容可再生能源項(xiàng)目。當(dāng)?shù)卣趨f(xié)調(diào)電力和數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的規(guī)劃,例如阿聯(lián)酋Masdar1GW不間斷可再生能源項(xiàng)目12將于27年投產(chǎn)。座7060504030200UAEOmanSaudiArabiaCyprusIraqIsraelPakistanIranEgyptJordanBahrainKuwaitQatarLibyaAfghanistanLebanonSyriaPalestineUAEOmanSaudiArabiaCyprusIraqIsraelPakistanIranEgyptJordanBahrainKuwaitQatarLibyaAfghanistanLebanonSyriaPalestine615961522720656511資料來源:DataCe
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