AI狂潮下的电力危机：中美数据中心"抢电大战"全解析

人工智能的应用正推动着数据中心大规模扩张，也加剧了对电力资源的竞争。对此，伍德麦肯兹（Wood Mackenzie）电力新能源研究团队持续追踪这一电力新需求，现已覆盖中国、日本及美国等市场的数据中心园区或单个数据中心的分布及具体运营情况。完整数据信息可在伍德麦肯兹Lens Power & Renewables平台获取。

中美两国正陷入全球人工智能主导权的争夺之中，美国总统特朗普早前刚刚公布了《美国人工智能（AI）行动计划》。在很大程度上，这场竞争的成败将取决于能否提供海量电力，以满足数据中心日益飙升的需求。然而，这两个超级大国的电力市场存在巨大差异。过去二十年间，美国的电力需求几乎停滞不前，因此，当需求突然激增时，电力公司显得措手不及。与此同时，中国在同一时期电力消费年均增长8%，对装机容量和电网基础设施的投资从未间断。

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中国数据中心的电力需求情况如何？

与美国一样，中国的数据中心也才刚刚起步。根据伍德麦肯兹基准预测，中国数据中心的电力需求将以每年约17%的速度增长，到2030年达到479TWh，大致相当于2024年法国全国的电力需求水平。

与美国情况类似，中国的数据中心同样集中在特定区域。项目开发和电力需求主要集中在沿海城市，但随着对低成本绿色能源的需求上升，建设正逐步向北部和中部地区扩展。预计到2030年，中国将有20个省份的数据中心电力需求将超过20TWh，其中仅河北、上海和浙江地区的需求总和就将达到1,48TWh，这实际上相当于中国版的PJM市场——即美国以宾夕法尼亚州为中心的电力市场。

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中国如何应对这种电力需求增长？

煤炭仍是中国电力市场的基石。尽管过去五年，中国新增风电和光伏装机容量超过了全球其它市场的总和，但煤炭依然为数据中心的全天候运作提供着基本的电力负荷。然而，中国可再生能源的发展势头势不可挡：展望2030年，中国的风电装机容量将在现有水平上翻番，光伏装机容量将增长近两倍，而储能容量将增长超过五倍。因此，到2030年，风电、光伏将提供超过5,200TWh的发电量，占中国总发电量的38%，并将首次超越煤炭发电量。

相比之下，美国的电力公司却难以快速增加发电装机容量。随着可再生能源开发商和电力公司逐渐消化特朗普政府最新的能源及贸易政策，围绕《通胀削减法案》（IRA）的乐观情绪已转为谨慎态度。尽管可再生能源将继续快速增长，但由于One Big Beautiful Bill Act（OBBBA，即“大而美法案”）和特朗普总统行政令的实施存在巨大不确定性，我们预计到2030年，美国新增可再生能源装机容量将在167GW至213GW之间。

这使得美国对天然气的需求大幅增加。但目前提出的任何天然气项目都不太可能在2030年之前投入使用，而且还将面临不断攀升的成本，包括可能上涨的国内天然气价格。

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中国会面临与美国相同的装机不足和电网制约问题吗？

就目前而言，不会，因为中国对电力行业的投资力度极大。展望未来，强有力的政府支持以及装机容量的快速增长，意味着中国可再生能源的发展速度正在超过电力需求的增长。中国陆上风电项目的平均开发周期为两年，而美国则为五年；集中式光伏项目的建设时间则仅为美国的一半。

中国关键电网设备的交付周期也要短得多。例如，中国国产变压器的交付周期为48周，而美国的平均交付周期为143周。

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中国的数据中心相比美国是否更具成本优势？

近年来，中国可再生能源的平准化度电成本（LCOE）大幅下降。自 2020 年以来，中国光伏发电的度电成本下降了一半，陆上风电成本下降了近三分之二，不过未来进一步的降本空间可能有限。同期，美国可再生能源的度电成本略有上升，原因是供应链和制造业回流，而关税和OBBBA现在对该行业造成了沉重负担。在美国，风电和光伏的度电成本仍具有竞争力，但在未来五年将显著高于中国。天然气也不会为美国提供低成本的新增发电来源，其度电成本目前已超过US$100/MWh，而中国风电和光伏的度电成本仅为US$20-US$30/MWh。

美国或许仍然是全球人工智能领域的领导者，拥有世界上规模最大的科技企业。同时，该行业也获得了强大的政治支持，美国能源部长Christopher Wright上周称人工智能竞赛是美国的“下一个曼哈顿计划”。然而，Wright部长肯定清楚，这场竞赛的成功取决于能否提供大量新增电力。美国能源部近期发布的《资源充足性报告》得出了一个严峻的结论：电力供应投资跟不上人工智能的电力需求增速。在美国以及世界上许多其它国家，数据中心的电力需求正对现有电力市场模式构成挑战。各国要想在这场竞赛中胜出，就必须迅速采取行动：增加低成本的发电装机容量、加快审批改革、推出新的大负荷电价机制，并推动国内技术创新。