美国缺电搅动全球资本市场:AI算力与能源博弈的新格局

日期:2025-11-29 17:36:21 / 人气:13



“西雅图部分地区又停电了,这已是10月以来的第三次。”日前,美国西雅图部分区域因天气等原因发生多起停电事故,多地甚至连续数日无电可用。频繁的断电引发了居民的不满与担忧,也令人不禁疑惑:为何在经济与科技高度发达的美国,连稳定供电都成为难题?

与此同时,微软CEO纳德拉也在一档播客节目中承认,公司正面临一个前所未有的窘境,“手上有成堆的GPU,却因为缺电、缺空间,只能闲置”。无论是美国的普通民众,还是科技巨头,都在经受着“缺电”的困扰。而背后元凶之一,便是风头正盛的AI。有业内人士指出,AI算力堪称“电老虎”,抢夺走了美国本应稳定供应的电力资源。

据美国能源研究所(IER)估算,OpenAI“Orion”模型进行一次训练所消耗的电量约达110亿千瓦时(kWh),这一耗电量相当于约100万美国家庭一整年的用电量,并且这些电量足以让特斯拉Model 3行驶440亿英里,这个里程大约能往返海王星三次。 《每日经济新闻》记者采访获悉,美国发生的“电力缺口”问题早已超越单一国家的能源困境,成为撬动全球格局的关键变量。AI算力竞赛推动电力升级为战略资源,改写资本流向,触发多国调整能源与科技战略,全球产业链正围绕“电力可及性”重新布局。

一、缺电困局:当AI“脉冲式”耗电撞上C+级老化电网

微软CEO纳德拉所述AI芯片因供电不足而闲置并非个例,其背后是美国电力系统深层矛盾的集中爆发。目前,美国电网老化严重。美国土木工程师协会(ASCE)评估显示,其整体评级仅为C+,70%的变压器已超过25年设计寿命,输电线平均使用年限达40年,过去十年投资主要用于维护替换,新增输电能力严重滞后。据北美电力可靠公司(NERC)评估,美国电网负荷备用率仅20%,抗冲击能力明显不足。

与此同时,AI数据中心用电具有“脉冲式”特征:模型训练时电力需求瞬间飙升,导致电网电压剧烈波动,远超传统工业的平稳负荷。华创证券指出,此类波动难以为现有电网设计所应对;NERC亦警告,其可能增加电网频率失衡和大面积停电风险。

随着AI算力需求激增,美国电网的脆弱性进一步凸显。美国能源信息署(EIA)《年度电力报告》显示,2024年美国单位用户平均停电时长达662.6分钟(约11小时),同比上升80.74%。在数据中心集中的弗吉尼亚州与得克萨斯州,停电时长分别达962.1分钟和1614.3分钟,同比增幅高达228.59%和176.85%。

当AI的“脉冲”遇上电网的“老骨头”,这场危机不仅制约AI产业发展,更暴露出基础设施投资滞后与新兴产业需求之间的深层矛盾。若不能打破制度约束、加大电网投资,美国AI产业的算力优势或将因电力短缺而付诸东流。

二、破局四路径:燃气轮机、储能配套、核电布局、算力出海

EIA报告显示,到2030年,全球数据中心电力需求将达945太瓦时(等于10亿千瓦时即10亿度电),占全球用电量近3%,较2024年增幅超一倍。在美国,仅OpenAI一家计划到2033年部署的算力中心,新增负荷就超过美国当前全国最高用电负荷的四分之一。相比之下,美国电网却显得捉襟见肘:345kV变电站交付周期长达128周,输变电工程师缺口达20万人,根本无力支撑算力中心的电力需求。

美国的土地私有制与环保法规进一步拖慢电网升级。跨州输电项目常因土地征用纠纷延误数年,而《国家环境政策法》(NEPA)所要求的环评流程也长达18至48个月。加州太平洋燃气电力公司透露,数据中心并网审批周期普遍需要3至5年。这种制度性约束使得电网升级速度远跟不上电力需求增长——数据中心建设仅需两年,而输电线路建设却需长达十年之久。

供需失衡已直接反映在电价上。根据EIA公布的《月度电力行业报告》(Monthly Electric Power Industry Report),2025年8月,弗吉尼亚州和伊利诺伊州居民部门最终客户平均电价分别达16.01美分/千瓦时和18.09美分/千瓦时,同比增长12.99%和15.81%,部分地区电价已飙升至20美分/千瓦时。

面对系统性制约与制度性延迟,AI算力增长正通过四条路径“自救”:

路径一:燃气轮机——本土快速供电的现实选择

在电力供应日趋紧张的背景下,燃气轮机凭借其对本土天然气资源的高度适配性,成为实现快速供电的关键选择。作为成熟灵活的发电技术,燃气轮机能高效、迅速将天然气化学能转化为电能,降低对跨区域输电和进口能源的依赖。为支持Meta在路易斯安那州的“海伯利安”(Hyperion)数据中心,当地公用事业公司安特吉(Entergy)获批建设三座总容量约2.3吉瓦的天然气电厂。

全球燃气轮机需求持续攀升,通用电气Vernova重型燃气轮机订单排产延至2028年后,西门子能源今年8月获14吉瓦订单(60%来自数据中心项目)。但该路径面临产能紧张(交付周期超36个月)和管网运输成本高昂的制约。

路径二:储能配套——稳定供电的关键环节

储能系统成为保障电力稳定的关键基础设施。传统抽水蓄能受地理限制,新型电化学储能(锂离子电池主导)灵活性更强。通过“谷充峰放”,储能可平抑新能源发电的间歇性波动,提升电网安全性。中国阳光电源、特斯拉Megapack等是主要选择。

但储能存在初始投资高、能量损耗、电池循环寿命约10年(难匹配数据中心数十年运营)的问题。瑞银指出,美国本土储能产能仅满足25%需求,供需缺口将推动能源基建投资创新,短期依赖进口储能系统,长期本土供应商将加大投入。

路径三:核电布局——远期清洁能源的艰难推进

核能提供大规模、零碳排电力,但成本高、建设周期长。谷歌与NextEra协议重启爱荷华州核电站(2029年供电),Meta与星座能源签20年购电协议(2027年启动),亚马逊与Talon Energy购电至2042年,均面临交付周期长的问题,难填短期缺口。

小型模块化反应堆(小堆)理论上更安全灵活,但审批建设仍需5-10年,“远水难解近渴”。

路径四:全球迁徙——算力出海的替代方案

算力在美本土遇瓶颈后,科技巨头探索“数据不出境,算力就地卖”模式。沙特等中东国家凭廉价能源与数字化雄心,成为AI基建新热土。沙特阿美CEO称其拥有全球最低成本能源,预计2030年全球数据中心耗电达电动汽车近四倍。

沙特主权基金子公司HUMAIN接连与xAI共建500兆瓦GPU数据中心、联合AMD与思科2030年前建1吉瓦AI基建,以“廉价能源+国家资本+国际技术”驱动,吸引全球算力迁徙,重塑AI基建格局。

三、电力争夺战:3万亿美元投资在路上,能源重构全球竞争新秩序

如今,制约AI发展的关键因素已非“算力短缺”,而是“电力短缺”。OpenAI创始人山姆·奥特曼指出,AI用电需求只会持续增长。资本已嗅到机遇,高盛认为电力缺口催生五大万亿美元赛道:燃气轮机、储能、核电、电网升级与算力基础设施,仅AI数据中心配套储能需求预计破200吉瓦时。

今年以来,燃气轮机、储能板块走强,核电、电网升级成资本焦点。这揭示根本性转变:电力正取代石油成为驱动未来产业、重塑全球竞争格局的核心战略资源。瑞银预测,到2030年,发电、储能、电网、数据中心及电动交通和工业领域年投资额将达3万亿美元,建议投资者分散布局价值链公司。

美国电力短缺引发的连锁反应,是AI时代能源竞争的必然体现。电力已成为新世界的“石油”,AI竞赛归根结底是能源竞赛。全球资本对电力缺口的“围猎”,不仅是产业链重构,更是全球力量格局的重塑。

作者:星辉注册登录平台




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