2026年电力设备新能源行业电力AI系列报告五：美国缺电研究，数据中心建设重塑美国电力格局

美国缺电的核心原因是什么？

美国缺电的核心原因是数据中心资本开支预期较强。2025 年美国夏季峰值负荷 约 829GW，基于不同的数据中心资本开支预期，Grid Strategies 对于美国 2025-2030 年夏季峰值负荷增长的预测持续上调，该预测已从 22 年的 24GW、 23 年的 38GW、24 年的 64GW 上调至 25 年的 166GW，其中数据中心是最大驱 动力。在最新的 166GW 峰值负荷增长预测中，约 90GW 与数据中心有关，占比 55%。

数据中心资本开支预期与实际需求存在错配，实际需求与基建能力之间也存在一 定错配。目前 2025、2026 年资本开支预期相对明确，但 2027 年资本开支预期 尚待确定。1）短期较强资本开支预期来自于美国的 AI 战略及政府对维持经济增 长的预期。同时英伟达芯片的出货也不断强化市场整体对 AI 需求的认知。从中 长期来看，实际数据中心需求还需基于下游 AI 应用、物理 AI 能否产生稳定现金 流，使得数据中心投资取得良性回报。2）电源、产业工人、并网审批、电网老 旧等因素，使得数据中心实际落地产生不确定性。 数据中心实际规划量显著高于负荷增长预测，需求端有望持续超预期。不同机构 对于未来美国数据中心用电负荷增长的预测呈现较大差异，2024-2030 年增长预 测的范围介于 33-109GW 之间，美国能源部 DOE 采用 52GW 的预测。但从实际 情况来看，现有数据中心规划量远高于负荷增长的预测。根据 Wood Mackenzie 的追踪，截至 2025 年 10 月中旬，自 2023 年 1 月起的美国数据中心储备项目 规划容量已达到 245GW。

强劲的数据中心建设需求使得基建能力难以匹配，主要体现在稳定电源新增投运 不足、电网输电能力不足，这给数据中心项目的建设时间周期带来了较大不确定 性。当下稳定性电源可以覆盖美国峰值负荷，但如果考虑机组可靠性、分布，部 分区域或出现一定供需压力。 美国电源结构以气电为主。根据 EIA 的数据统计，截至 2025 年底，美国合计电 源在运容量为 1374GW，其中天然气 577GW，占比 42%，是美国主要的电源， 其他传统能源包括煤电 185GW、常规水电 80GW、核电 104GW，以上稳定电源 合计在运容量 945GW。

稳定电源中仅气电还在新增装机，煤电机组退役亦将加大电力负荷支撑压力。气 电、煤电、水电、核电这类稳定电源是支撑电力负荷的主要力量，根据 EIA 的数 据统计，当前项目规划下 26-30 年美国天然气发电将新增投运 7/7/16/8/7GW， 而其他稳定电源如煤电、常规水电、核电均几乎无新增装机。除此之外，由于投 运年限较长，美国煤电机组将迎来大批量退役潮，2026-2030 年计划退役容量分 别为 7/8/13/4/1GW，这将进一步扩大电力负荷缺口。加快气电建设、减少煤电 退役有助于缓解数据中心建设浪潮下美国缺电的预期。

美国电网拥堵问题日益凸显，拥堵核心原因是电源跟负荷的区域错配、电网老旧、 输电线路建设难以跟上需求。电网拥堵成本主要指电网输电受限时不得不调用更 高成本发电资源所带来的损失。美国电网拥堵成本在 2020 年及以前尚未超过每 年 80 亿美元的水平，而近年来已攀升至 100 亿美元以上，除了电力需求增长以 及极端天气加剧的影响，输电线路建设不足也是导致电网拥堵的重要原因之一。 根据 Grid Strategies，美国需每年新建 5000 英里的高压输电线路才能满足日益 增长的电力需求，而 2024 年仅新建 888 英里的高压输电线路。

随着数据中心持续投运，峰值负荷会水涨船高。虽然平段、谷段负荷也会随之增 加，但稳定电源基本可以满足需求。美国区域公用事业公司、电网公司面对未来 该种情况，为维持区域电力供应稳定性，会阻碍数据中心并网或要求数据中心配 储，以缓解峰值负荷压力，防止影响居民及工商业的电价。

我们对美国缺电程度进行测算，主要基于以下几种情形。 情形一：参考 Grid Strategies 的预测，未来 5 年数据中心新增容量为 90GW； 情形二：已规划的 245GW 数据中心项目 10 年内建完； 情形三：已规划的 245GW 数据中心项目 8 年内建完； 情形四：已规划的 245GW 数据中心项目 5 年内建完。 本次测算核心假设如下： （1）数据中心以外的负荷增长：参考 Grid Strategies 的预测，假设 2025-2030 年数据中心以外的峰值负荷将增长 76GW。 （2）负荷增速：假设 2026-2030 年每年峰值负荷增长相同。 （3）累计装机容量：2025 年各类电源累计装机容量来自于 EIA 数据。 （4）新增装机：①气电：参考 EIA 数据，同时考虑到未来在缺电影响下或将加 速气电建设，假设 26-30 年新增装机容量为 8/10/17/18/20GW；②其他稳定电 源：参考 EIA 数据，由于煤电、常规水电、核电未来几乎没有新增装机，因此假 设均为 0；③储能：参考 EIA 数据，同时考虑到未来在缺电影响下或将加速储能 建设，假设 26-30 年新增装机容量为 25/25/28/28/30GW；④SOFC：参考 SOFC 龙头 Bloom Energy 的产能，假设 26-30 年新增装机容量为 2/3/3/3/3GW。 （5）退役容量：参考 EIA 数据，同时考虑到未来负荷增长或将导致机组延迟退 役，因此假设 2026-2030 年煤电退役容量每年均为 5GW，其余电源不退役。 根据测算，假设负荷均由稳定电源满足，则①若不考虑调节性电源，未来数据中 心建设节奏为 5 年 90GW/10 年 245GW/8 年 245GW/5 年 245GW 时，2030 年 负荷缺口分别为 2/35/65/157GW；②若考虑调节性电源，以上四种情形下，2030 年均不会出现负荷缺口。 结论：若不考虑调节性电源，在以上四种数据中心装机节奏情形下，美国未来都 将出现负荷缺口，而调节性电源能较好的弥补负荷缺口。

负荷增长区域特征明显，主要集中在数 据中心建设密集区

未来美国电力峰值负荷增长主要集中在 ERCOT、PJM 等输电区域。美国主要被 划分为 10 个不同的输电区域，东南、西南和西北这 3 个区域均由公用事业企业 负责电网运营和管理，其余 7 个区域由 ISOs（独立系统运营商）或 RTOs（区 域传输组织）负责。Grid Strategies 预计 2025-2030 年美国电力峰值负荷增长 166GW，其中约四分之三来自 ERCOT、PJM、SPP、MISO 这 4 个输电区域， 将分别增长 53.2GW、29.7GW、24.2GW、15.6GW。

不同输电区域负荷增长的主要驱动因素：1）ERCOT：主要由数据中心、工业发 展和石油天然气生产驱动；2）PJM：由弗吉尼亚州北部、俄亥俄州、宾夕法尼 亚州的数据中心驱动；3）SPP：由石油和天然气生产、短期数据中心增长驱动； 4）MISO：数据中心、制造业推动负荷增长。

PJM 和 ERCOT 是美国数据中心的主要建设区域。参考 Cleanview 的统计，美 国过去投运的数据中心主要集中在弗吉尼亚州（Virginia）和得克萨斯州 （Texas），并且计划未来建设的数据中心大部分也都选址在这两个地方。截至 2026 年 1 月，弗吉尼亚州已投运数据中心容量为 3.02GW，计划建设容量为 34.19GW；得克萨斯州已投运数据中心容量为 2.66GW，计划建设容量为 26.60GW。弗吉尼亚州属于 PJM 输电区域，得克萨斯州属于 ERCOT 输电区域， 数据中心的集中建设推动了未来 PJM 和 ERCOT 电力需求的增长。 美国数据中心的分布是“网络优先”与“电力优先”两种区位逻辑的结果。弗吉 尼亚州的核心优势在于网络，这里是全球最重要的互联网交换枢纽之一，靠近华 盛顿特区和东海岸金融、政府与企业客户，使其在低延迟、互联需求极高的数据 中心场景中几乎不可替代。得克萨斯州则代表电力驱动型选址，得州天然气资源 丰富、电价长期处于全美低位，且 ERCOT 电网新增负载和电源接入速度快，适 合单体规模大、功率需求高的 AI 数据中心。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）