在9月1日于印度举行的G20峰会上,特斯拉CEO埃隆·马斯克再度就AI发展的能源瓶颈发出警告。他指出,AI行业正面临电力供应短缺,并预计到2027年,AI芯片可能面临至少15吉瓦的电力缺口。马斯克给出的理由是,AI芯片产量的年增速约为40%至50%,而中国以外地区的电力供应年增速仅为10%至20%,供需失衡将日益加剧。
马斯克还透露,谷歌、Anthropic等AI公司之所以选择租用SpaceX的算力,正是因为SpaceX自建了发电设施,能够保障稳定的电力供应。这一表态侧面印证了电力已成为AI算力扩张的核心制约因素。
马斯克的担忧并非孤例。最新数据表明,电力供应已成为制约美国AI算力扩张的“天花板”。美国能源信息署(EIA)在最新发布的短期能源展望(STEO)中明确指出,继2025年美国电力消费连续第二年刷新年度历史纪录之后,在AI算力需求爆发与全社会电气化转型的双重驱动下,2026年、2027年美国全国电力消费量将接连创下新高,持续打破历史峰值。
数据中心是推高用电量的主要推手。美国电力研究所(EPRI)数据显示,数据中心目前占美国电力需求的5%,到2035年可能增长3倍。在弗吉尼亚州,这一比例甚至已超过25%。与此同时,电力短缺已导致数据中心建设进度明显滞后。Data Center Watch的研究报告显示,仅今年第一季度,全美遭到封锁或延误的数据中心项目总价值高达约1300亿美元。摩根大通基于卫星图像的分析指出,计划在2027年完工的数据中心项目中,有超过60%尚未开工建设,另有7%已处于延误状态,主要原因涉及供电瓶颈与民间反对。
面对电力供需失衡,全球电网建设正渐次铺开。有分析认为,目前美国电力成本上涨的主要压力来自输电、配电等中间环节,而非发电。前微软能源副总裁布莱恩·杰纳斯将超高压输电线路比作电网系统的“州际公路”,强调扩建高压骨干网络是扩大用电需求的前提。巴菲特“接班人”格雷格·阿贝尔此前指出,数据中心的大规模建设及其对电网带来的需求压力,正为公用事业领域创造可观的增长机遇。他预计,未来五年数据中心用电占比有望再提升5至10个百分点,长期甚至可能达到50%,届时将成为能源业务中最具潜力的增长曲线。
美国电网正迎来史诗级扩建。今年年初,三大区域电网运营商(得克萨斯州、中大西洋地区和中西部电网管理部门)相继获批了总计750亿美元的输电扩容项目,核心是建设一批765千伏超高压线路——这是美国当前最高运行电压等级,输电能力可达传统线路的六倍。该“电力高速公路”的总里程将扩展到10000英里,相当于现有里程(约2000英里)的四倍。
海外方面,韩国最大电力企业韩国电力公司(KEPCO)已向三星电子和SK海力士提出预付未来五年(2027年至2031年)共计25万亿韩元(约合人民币1238亿元)电费的方案,所筹资金将用于建设龙仁和湖南半导体产业集群的电网。
在中国,“算电协同”正成为政策与市场关注的热点。随着AI数据中心持续扩建,算力用电刚性增长已成不可逆趋势,数据中心功率密度持续增加、负荷波动大,将对电网稳定运行带来严峻挑战。近日,国家能源局召开新型电网建设工作部署会,提出全面部署新型电网建设重大任务;8月19日,国家发展改革委召开“六张网”重大项目协调调度机制会,研究建立算力网、新型电网、新一代通信网“2+3+N”协调机制;8月3日,国家发展改革委、国家能源局印发《新型电力系统建设“十五五”规划》,提出初步建成安全可靠、绿色低碳、坚强韧性、智能灵活的新型电网。
多家券商看好算电协同带来的投资机遇。东方证券表示,算力用电的长期天花板可能高于当前市场预期,电力保障能力正成为算力时代的核心竞争变量,算电协同有望驱动电力资产价值重估。从量的维度看,算力高增带来庞大用电需求,为绿电提供稳定且充裕的消纳空间;从价的维度看,随着电力成本权重上升、算力枢纽电力供需趋紧,绿电定价或从“弃电压价”向体现资源稀缺性的市场价值回归。该机构称,远期来看,电力运营商盈利天花板与估值中枢有望同步抬升,其盈利模式可能从传统的“卖电”向“Token分成”跃迁。东莞证券认为,算电协同将算力负荷与绿电供给深度绑定,既为数据中心提供稳定低价绿电,又能提高新能源消纳效率,实现供需两侧双向奔赴。中信证券研报则强调,算电协同是国产算力扩容的关键基础设施,没有算电协同就没有国产算力的高质量发展。中国的能源体系可为国产算力提供广袤的可扩容空间,不受电网排队并网约束,每单位CAPEX可更高效地转化为实际算力。国家能源局指引2030年中国数据中心耗电量为8000亿度电,基于此指引预测中国数据中心“十五五”时期增量规模为78.5GW,对应资本开支为10.7万亿元。算电协同分为数据中心园区内外两侧,作为耦合电力与算力主要手段,预测对应总投资规模约为2万亿元。
总体来看,AI引发的电力需求激增正倒逼全球电网升级,而“算电协同”作为解决算力与电力矛盾的关键路径,有望在政策推动下催生新的产业机遇。