每日經濟新聞 2025-11-22 00:00:55
每經記者|孫宇婷 杜蔚 每經編輯|段煉 魏文藝
“西雅圖部分地區(qū)又停電了,這已是10月以來的第三次?!比涨?,美國西雅圖部分區(qū)域因天氣等原因發(fā)生多起停電事故,多地甚至連續(xù)數(shù)日無電可用。頻繁的斷電引發(fā)了居民的不滿與擔憂,也令人不禁疑惑:為何在經濟與科技高度發(fā)達的美國,連穩(wěn)定供電都成為難題?
與此同時,微軟CEO納德拉也在一檔播客節(jié)目中承認,公司正面臨一個前所未有的窘境,“手上有成堆的GPU,卻因為缺電、缺空間,只能閑置”。
無論是美國的普通民眾,還是科技巨頭,都在經受著“缺電”的困擾。而背后元兇之一,便是風頭正盛的AI。有業(yè)內人士指出,AI算力堪稱“電老虎”,搶奪走了美國本應穩(wěn)定供應的電力資源。
據美國能源研究所(IER)估算,OpenAI“Orion”模型進行一次訓練所消耗的電量約達110億千瓦時(kWh),這一耗電量相當于約100萬美國家庭一整年的用電量,并且這些電量足以讓特斯拉Model 3行駛440億英里,這個里程大約能往返海王星三次。?
《每日經濟新聞》記者采訪獲悉,美國發(fā)生的“電力缺口”問題早已超越單一國家的能源困境,成為撬動全球格局的關鍵變量。AI算力競賽推動電力升級為戰(zhàn)略資源,改寫資本流向,觸發(fā)多國調整能源與科技戰(zhàn)略,全球產業(yè)鏈正圍繞“電力可及性”重新布局。
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缺電困局:
當AI“脈沖式”耗電撞上C+級老化電網
微軟CEO納德拉所述AI芯片因供電不足而閑置并非個例,其背后是美國電力系統(tǒng)深層矛盾的集中爆發(fā)。
目前,美國電網老化嚴重。美國土木工程師協(xié)會(ASCE)評估顯示,其整體評級僅為C+,70%的變壓器已超過25年設計壽命,輸電線平均使用年限達40年,過去十年投資主要用于維護替換,新增輸電能力嚴重滯后。據北美電力可靠公司(NERC)評估,美國電網負荷備用率僅20%,抗沖擊能力明顯不足。
與此同時,AI數(shù)據中心用電具有“脈沖式”特征:模型訓練時電力需求瞬間飆升,導致電網電壓劇烈波動,遠超傳統(tǒng)工業(yè)的平穩(wěn)負荷。華創(chuàng)證券指出,此類波動難以為現(xiàn)有電網設計所應對;NERC亦警告,其可能增加電網頻率失衡和大面積停電風險。
隨著AI算力需求激增,美國電網的脆弱性進一步凸顯。美國能源信息署(EIA)《年度電力報告》顯示,2024年美國單位用戶平均停電時長達662.6分鐘(約11小時),同比上升80.74%。在數(shù)據中心集中的弗吉尼亞州與得克薩斯州,停電時長分別達962.1分鐘和1614.3分鐘,同比增幅高達228.59%和176.85%。
當AI的“脈沖”遇上電網的“老骨頭”,這場危機不僅制約AI產業(yè)發(fā)展,更暴露出基礎設施投資滯后與新興產業(yè)需求之間的深層矛盾。若不能打破制度約束、加大電網投資,美國AI產業(yè)的算力優(yōu)勢或將因電力短缺而付諸東流。
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破局四路徑:
燃氣輪機、儲能配套、核電布局、算力出海
EIA報告顯示,到2030年,全球數(shù)據中心電力需求將達945太瓦時(等于10億千瓦時即10億度電),占全球用電量近3%,較2024年增幅超一倍。
在美國,僅OpenAI一家計劃到2033年部署的算力中心,新增負荷就超過美國當前全國最高用電負荷的四分之一。相比之下,美國電網卻顯得捉襟見肘:345kV變電站交付周期長達128周,輸變電工程師缺口達20萬人,根本無力支撐算力中心的電力需求。

美國的土地私有制與環(huán)保法規(guī)進一步拖慢電網升級??缰葺旊婍椖砍R蛲恋卣饔眉m紛延誤數(shù)年,而《國家環(huán)境政策法》(NEPA)所要求的環(huán)評流程也長達18至48個月。加州太平洋燃氣電力公司透露,數(shù)據中心并網審批周期普遍需要3至5年。這種制度性約束使得電網升級速度遠跟不上電力需求增長——數(shù)據中心建設僅需兩年,而輸電線路建設卻需長達十年之久。
供需失衡已直接反映在電價上。根據EIA公布的《月度電力行業(yè)報告》(Monthly Electric Power Industry Report),2025年8月,弗吉尼亞州和伊利諾伊州居民部門最終客戶平均電價分別達16.01美分/千瓦時和18.09美分/千瓦時,同比增長12.99%和15.81%,部分地區(qū)電價已飆升至20美分/千瓦時。
據外媒報道,美國能源部長克里斯?賴特此前敦促聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會加快數(shù)據中心并網審批流程,擬將審批時間從目前的數(shù)年大幅壓縮至60天,以緩解數(shù)據中心并網難題。
然而,美國當前面臨的不僅是電力短缺,更是“缺適配AI的電”這一結構性瓶頸。面對系統(tǒng)性制約與制度性延遲,AI算力增長將如何實現(xiàn)“自救”?
科技巨頭正在積極拓展“多渠道”電力供應策略。據彭博新能源財經(BNEF)預測,到2035年,全球AI數(shù)據中心將需要額外362吉瓦的電力,遠高于當前水平。在華爾街要求兌現(xiàn)AI投資回報的壓力下,企業(yè)無法坐視能源成為瓶頸。為此,大型科技公司正加大對核能和地熱能的采購,并積極探索“表后供電”模式,即在數(shù)據中心附近自建發(fā)電廠,以規(guī)避電網波動風險。
11月19日,瑞銀財富管理投資總監(jiān)辦公室(CIO)在發(fā)給每經記者的郵件中指出,AI的未來發(fā)展高度依賴能源基礎設施的支撐。該機構強調,AI潛力的充分釋放,必須以大規(guī)模投資升級能源體系為前提,而穩(wěn)定且成本可控的電力供應,將成為AI能否成功落地的關鍵因素。
與此同時,隨著本季度美國多家超大型科技公司公布新一輪資本開支計劃,瑞銀方面已將今年全球AI相關資本支出總額預測上調至4230億美元。該機構進一步預測,到2030年,這一支出規(guī)模有望攀升至1.3萬億美元,復合年增長率(CAGR)預計將達25%。

“我們認為,AI的潛力越來越取決于電力和資源領域的執(zhí)行能力,這為全球投資者創(chuàng)造了具有吸引力的機會。AI資本支出增加,也為整個價值鏈(從電氣設備和電網基礎設施到儲能和可再生能源)帶來強勁的利好?!痹摍C構稱。
路徑一:燃氣輪機——本土快速供電的現(xiàn)實選擇。
在電力供應日趨緊張的背景下,燃氣輪機憑借其對本土天然氣資源的高度適配性,成為實現(xiàn)快速供電的關鍵選擇。作為一種成熟靈活的發(fā)電技術,燃氣輪機能夠高效、迅速地將天然氣的化學能轉化為電能,不僅顯著降低了對跨區(qū)域輸電和進口能源的依賴,也使擁有豐富氣源的地區(qū)能夠直接將資源稟賦轉化為穩(wěn)定電力,迅速響應數(shù)據中心等高性能負荷的快速增長。
為支持Meta在路易斯安那州建設的“海伯利安”(Hyperion)數(shù)據中心,當?shù)毓檬聵I(yè)公司安特吉(Entergy)已正式獲批,將建設三座總容量約2.3吉瓦的天然氣電廠,以保障其可靠供電。
當前,全球范圍內對燃氣輪機的需求持續(xù)攀升。通用電氣Vernova在其第三季度財報中透露,截至2025年9月30日,其重型燃氣輪機訂單排產已延至2028年之后,公司計劃投入超過1.6億美元用于擴大產能。同樣,西門子能源于今年8月獲得了總計14吉瓦的燃氣輪機訂單,其中約60%來自數(shù)據中心相關項目。
盡管市場需求明確,燃氣輪機作為“快速供電”解決方案仍面臨多重現(xiàn)實制約。一方面,主要廠商產能緊張,新訂單交付周期普遍超過36個月;另一方面,高昂的管網運輸成本也造成“坐擁氣源而難發(fā)電”的困境,本土天然氣資源難以有效轉化為實際的供電能力。
路徑二:儲能配套——穩(wěn)定供電的關鍵環(huán)節(jié)。
為保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,儲能系統(tǒng)正日益成為不可或缺的關鍵基礎設施。
傳統(tǒng)儲能以抽水蓄能為主,但其發(fā)展受地理條件限制明顯,且建設周期長、初始投資高,難以適應日益增長的分布式能源并網需求。相比之下,新型儲能——即除抽水蓄能外的各類儲能技術——展現(xiàn)出更強的靈活性。其中,電化學儲能已成為當前應用最廣泛的技術路線,而鋰離子電池在其中占據絕對主導地位。

隨著光伏、風電等新能源裝機容量持續(xù)高速增長,其固有的間歇性與波動性也帶來并網挑戰(zhàn)。新能源發(fā)電難以實時匹配用電負荷,易對電網頻率和電壓穩(wěn)定性造成沖擊。儲能系統(tǒng)通過“谷充峰放”的調節(jié)機制,能夠在發(fā)電高峰時儲存多余電能,在發(fā)電不足時釋放電力,從而有效平抑波動、提升電網安全性與設備利用效率。目前,中國的陽光電源、特斯拉Megapack等大規(guī)模電池儲能成為現(xiàn)實選擇。
然而,這一路徑同樣面臨現(xiàn)實隱憂:儲能系統(tǒng)初始投資高昂,充放電過程中存在不可避免的能量損耗,且電池的循環(huán)壽命普遍約為10年,難以匹配數(shù)據中心等設施長達數(shù)十年的持續(xù)運營需求。
根據瑞銀財富管理投資總監(jiān)辦公室(CIO)近期提供的機構觀點,隨著美國科技巨頭資本支出加速增長,其對電力和儲能設施的需求正顯著提升。目前,美國本土產能僅能滿足約25%的儲能市場需求,這一顯著的供需缺口預計將推動美國在能源基礎設施領域迎來新一輪投資與創(chuàng)新浪潮。
該機構分析稱,盡管近期監(jiān)管政策已作出調整,允許美國在2029年前繼續(xù)進口儲能系統(tǒng),以支持數(shù)據中心快速擴張與AI基礎設施的全球布局,但長期依賴中國進口電池可能僅為階段性安排。
瑞銀進一步預測,來自科技行業(yè)的強勁需求,將持續(xù)吸引更多本土能源創(chuàng)新者與供應商加大投入,以應對在先進儲能、現(xiàn)代化電網及新型發(fā)電能力等方面的迫切需求。
路徑三:核電布局——遠期清潔能源的艱難推進。
核能是另一個可行的選擇,能夠提供大規(guī)模、全天候運行且?guī)缀趿闾寂诺碾娏ΑH欢?,核電長期以來面臨成本高昂與建設周期漫長的問題,新建項目從規(guī)劃到投運往往需時數(shù)年,難以快速響應電力需求的爆發(fā)式增長。
谷歌在上月(10月27日)與美國能源公司NextEra達成一項具有標志性的協(xié)議,計劃從愛荷華州一座重啟的核電站采購電力。該電站1975年投入運行,于2020年停運,而重啟工作預計需等待近四年,至2029年才能正式向谷歌供電。這項為期25年、容量達600兆瓦的核電采購協(xié)議,將支持谷歌的AI和云服務業(yè)務項目。
除谷歌外,越來越多科技巨頭為應對AI基礎設施的電力需求,開始積極布局核電。例如,Meta已與星座能源公司(Constellation Energy)簽訂20年購電協(xié)議,但核電供應要等到2027年才能啟動;亞馬遜則與Talon Energy簽署協(xié)議,將采購1920兆瓦核能,為其數(shù)據中心與AI業(yè)務供電至2042年。盡管核電在穩(wěn)定性與環(huán)保性上優(yōu)勢顯著,這些合作普遍存在交付周期長的問題,難以迅速填補AI發(fā)展所帶來的短期電力缺口。

在傳統(tǒng)大型核電站之外,小型模塊化反應堆(小堆)技術被寄予厚望。小堆是核電的一種先進形式,其單機容量更小、設計更簡化,理論上具備更高安全性和廠址靈活性。然而,即便小堆有望縮短建設周期并降低投資門檻,其從審批、建設到投運仍普遍需要5至10年時間。在AI電力需求爆發(fā)的時間窗口前,這類“遠水”仍難真正解“近渴”。
路徑四:全球遷徙——算力出海的替代方案。
當算力發(fā)展在美國本土面臨瓶頸,科技巨頭們探索出“數(shù)據不出境,算力就地賣”的新模式。而以沙特為首的中東國家憑借廉價能源與數(shù)字化轉型雄心,迅速崛起成為AI基礎設施建設的新熱土。
沙特阿美首席執(zhí)行官阿明·納賽爾公開表示,沙特擁有全球成本最低的天然氣和可再生能源,加之充足的土地資源,為高能耗的AI基礎設施提供了理想條件。他預計到2030年,全球數(shù)據中心耗電將達到電動汽車的近四倍,能源結構將以天然氣為主、可再生能源為輔。
在此背景下,沙特主權基金PIF新成立的全資AI子公司HUMAIN快速布局,近期接連達成兩項關鍵合作:一是與埃隆·馬斯克的xAI共建超500兆瓦的GPU數(shù)據中心網絡,作為xAI在美國以外的首項大規(guī)模算力部署;二是聯(lián)合AMD與思科,計劃在2030年前建設高達1吉瓦的AI基礎設施,推動沙特成為區(qū)域乃至全球的AI解決方案中心。

通過“廉價能源+國家資本+國際技術”的三重驅動,中東正以驚人速度吸引全球算力資源遷徙,重塑全球AI基礎設施格局。
從氣電的產能瓶頸到儲能的技術局限,從核電的周期困境到算力的全球遷徙,美國的能源自救之路布滿博弈。而這場算力與電力的較量,不僅考驗著技術突破的速度,更悄然重構著全球數(shù)字權力的格局。
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電力爭奪戰(zhàn):
3萬億美元投資在路上,能源重構全球競爭新秩序
如今,制約AI發(fā)展的關鍵因素已非“算力短缺”,而是“電力短缺”。OpenAI創(chuàng)始人山姆·奧特曼指出,未來AI的用電需求不可能回落,只會持續(xù)增長。
資本的嗅覺總是領先于市場變化。美國日益加劇的電力危機,已點燃資本對能源基建的強烈預期。高盛研究指出,這一巨大缺口正催生五大萬億美元級賽道:燃氣輪機、儲能、核電、電網升級與算力基礎設施。僅AI數(shù)據中心配套的儲能需求,預計就將突破200吉瓦時。

今年以來,燃氣輪機與儲能板塊持續(xù)走強,核電、電網升級等領域也成為資本競逐的焦點。這背后不僅是多重萬億美元級市場的疊加共振,更揭示了一個根本性轉變:電力,正取代石油成為驅動未來產業(yè)、重塑全球競爭格局的核心戰(zhàn)略資源。
11月19日,瑞銀財富管理投資總監(jiān)辦公室(CIO)發(fā)布機構觀點,預測到2030年,發(fā)電、儲能、電網、數(shù)據中心以及電動交通和工業(yè)領域的年投資額將達到3萬億美元,并建議投資者應考慮分散和靈活布局于該價值鏈上的公司。
這場由美國電力短缺引發(fā)的連鎖反應,本質上是AI時代能源競爭的必然體現(xiàn)。電力已成為新世界的“石油”,AI的競賽歸根結底是能源的競賽。全球資本對電力缺口的集體“圍獵”,不僅是一場產業(yè)鏈的重構,更是一次全球力量格局的重塑。


(聲明:文章內容和數(shù)據僅供參考,不構成投資建議。投資者據此操作,風險自擔。)
記者|孫宇婷 杜蔚?李雨冰(實習)
編輯|段煉 魏文藝 易啟江
校對|文多
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