2026.3.25AI用电行业观察
- 对电力系统而言,构成系统压力和价值重估的核心是持续运行的平均总负荷,而非单纯年用电量,因此分析需兼顾年用电量(判断总量增幅)和平均总负荷(判断系统及区域供需格局冲击强度)两大口径。
- 测算框架围绕新增智能算力、通用算力的负荷增长,结合基期负荷得到 2030 年总负荷,再通过 PUE 假设测算数据中心总用电量。
- 中性情景下,2030 年数据中心负荷较 2024 年新增接近 50GW,该增量将对重点区域电力供需格局、稳定性电源利用小时和系统调节能力形成实质性影响。
- 报告指出两大核心分析主线,一是高质量稳定性电源,二是具备绿电供给与交易能力的新能源主体。
投资要点
对电力系统而言,构成系统压力和价值重估的核心是持续运行的平均总负荷,而非单纯年用电量,因此分析需兼顾年用电量(判断总量增幅)和平均总负荷(判断系统及区域供需格局冲击强度)两大口径。测算框架围绕新增智能算力、通用算力的负荷增长,结合基期负荷得到 2030 年总负荷,再通过 PUE 假设测算数据中心总用电量。中性情景下,2030 年数据中心负荷较 2024 年新增接近 50GW,该增量将对重点区域电力供需格局、稳定性电源利用小时和系统调节能力形成实质性影响。报告指出两大核心分析主线,一是高质量稳定性电源,二是具备绿电供给与交易能力的新能源主体。
01 为什么现在要重估 AI 用电
- 数据中心负荷属性发生质变:数据中心正从边缘负荷转变为未来五年最重要的新型优质负荷之一,其负荷具备运行连续、负荷率高、对供电可靠性要求高的特征,更接近准基荷型优质负荷,对电力系统和发电资产定价的影响显著高于普通新增电量。
- 电力价值重估的核心逻辑:此前市场对 AI 基础设施的关注多集中在服务器、IDC 建设和算力资本开支,而未充分定价的是新增需求的负荷形态、区域分布及对不同电源和资产的影响。AI 带来的是高负荷率、持续运行、区域集中的优质负荷,发电侧的受益并非平均分布,优质区域、电源与交易能力资产将更显著受益。
- 市场分歧的核心点:市场已达成共识的内容包括 AI 驱动算力和数据中心建设提速、数据中心成为电力需求重要增量、绿电需求和数据中心用能约束成中长期变量;但未充分定价的部分为新增需求的负荷质量、负荷区域集中度和持续性对供需格局的改变,以及具备承接高质量负荷能力的电源和资产类型。
02 测算框架、方法与关键假设
研究框架与核心公式
核心围绕平均总负荷与年用电量、IT 负荷的换算,以及 2030 年负荷的增量测算,公式如下:
- 平均总负荷 (GW)= 年用电量 (亿度) / 87.6
- 平均 IT 负荷 (GW)= 平均总负荷 / PUE
- 2030 IT 负荷 =2024 IT 负荷 +a × ΔAI+b × ΔGeneral
- 2030 总负荷 =2030 IT 负荷 × PUE
- 2030 年用电量 =2030 总负荷 × 87.6核心结论为分析 AI 用电需先看负荷再看电量,才能将预测映射到发电资产,仅知晓年用电量增量无法形成有效的发电板块投资判断。
2024 基期数据
通过反推得到 2024 年全国数据中心核心数据:年用电量 1660 亿度,平均总负荷 18.95GW,PUE1.46,平均 IT 负荷 12.98GW。截至 2024 年,数据中心接近 19GW 的平均总负荷已成为电力系统的重要变量,2030 年的核心分析重点为负荷的增长量级与结构。
测算口径选择:主用工信部 / 信通院口径
主模型采用工信部 / 信通院口径,IDC 口径仅用于趋势验证、增速参考和敏感性分析,原因如下:
- 工信部口径更贴合电力负荷形成机制,对应实际运行的基础设施算力,与机房负荷逻辑一致;IDC 口径偏产业和设备侧,不适合直接映射电力负荷。
- 两套口径的统计对象和精度体系不同,直接拼接会导致模型结果偏高且失去一致性。
- IDC 口径的优势在于更能体现智算扩张速度,适合观察产业景气和做高增速情景参考。
算力增速假设
- 历史增速:工信部口径下,2022-2024 年智算 CAGR 为 48.2%、通算 CAGR 为 16.9%;IDC 口径下,2022-2024 年智算 CAGR 为 64.5%,2023-2024 年通算同比为 20.6%。
- 未来增速:假设 2030 年智算 CAGR 分保守、中性、乐观三种情景,分别为 40%/50%/60%;通算 CAGR 统一假设为 18%,原因是该增速为历史增速中枢的延续,且通用算力需求更稳定,波动性低于智算,固定其增速可减少模型变量扰动。
历史边际系数 a、b 的确定
- 测算方法:因存量与增量算力效能存在差异,放弃静态存量系数,采用增量法,通过联立 2022-2023、2023-2024 的算力增量与 IT 负荷增量方程,得出 a=0.0415 GW / EFLOPS,b=0.0193 GW / EFLOPS。
- 经济含义:每新增 1EFLOPS 智算,对应新增约 41.5MW IT 负荷;每新增 1EFLOPS 通算,对应新增约 19.3MW IT 负荷。
- 结果合理性:工信部口径下智算单位算力负荷高于通算,并非因 GPU 能效比更差,而是该口径下的智算对应更高功率密度、利用率、满载时长和配套电力冗余,反映的是基础设施运行强度,而非纯硬件算力效率。
PUE 假设依据
依据《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,结合新增智算占比和存量机房拖累的实际情况,分三种情景设定 2030 年 PUE:保守情景 1.26(存量拖累大,全国平均小幅改善)、中性情景 1.22(政策落实,平均值向高标准收敛)、乐观情景 1.18(高标准项目占比提升,接近国家枢纽节点要求下沿)。
03 2030 年总负荷与总电量情景结果
通过测算得出 2030 年数据中心在不同情景下的算力、总负荷和年用电量结果,其中通算规模在各情景下均为 514EFLOPS,核心差异来自智算规模:
- 保守情景:智算 677EFLOPS,总负荷 54.9GW,年用电量 4812 亿度,较 2024 年分别新增 36.0GW、3152 亿度。
- 中性情景:智算 1025EFLOPS,总负荷 70.8GW,年用电量 6202 亿度,较 2024 年分别新增 51.8GW、4542 亿度。
- 乐观情景:智算 1510EFLOPS,总负荷 92.2GW,年用电量 8079 亿度,较 2024 年分别新增 73.3GW、6419 亿度。中性情景下 50GW 左右的负荷增量,已足以对多个重点区域的电力供需格局、稳定性电源利用小时和系统调节能力形成实质性影响。
04 对发电行业的影响与投资主线
发电行业的核心逻辑转变
AI 带来的并非单纯的电量增量,而是电力系统对优质负荷的重新定价。数据中心作为高负荷率、持续运行、区域集中、供电质量要求高的新型优质负荷,会强化局部区域电力紧平衡状态,提升稳定性电源、系统调节能力和交易能力的价值,发电行业投资逻辑从总量修复转向高质量负荷驱动的结构受益。
不同电源类型的受益逻辑
- 火电:容量支撑、调峰调频与保供价值提升,在需求承接区和电力紧平衡区域受益更显著。
- 水电:受益具有区域性,受资源禀赋与外送通道约束较强,但在算电协同、绿电需求抬升和西部资源承接背景下,部分水电资产存在区域性重估机会。
- 核电:稳定基荷的属性与高质量负荷天然匹配,长期稀缺性易被重估,核心是基荷价值重估,而非短周期弹性。
- 风光新能源:绿电需求上升将改善消纳与交易空间,盈利兑现依赖储能、电网和市场机制,资源禀赋与交易能力兼备的主体更具价值。
区域映射:负荷中心与资源承接区的差异化受益
- 东部核心需求区:京津冀、长三角、粤港澳大湾区,靠近客户和算力需求中心,时延要求高,适合金融、政企、互联网、推理侧业务,是高质量负荷中心,易体现负荷支撑与区域紧平衡,需从需求承接能力与供给约束角度分析资产价值。
- 西部资源承接区:内蒙古、宁夏、甘肃、贵州、青海、新疆,土地、电力、绿电资源优势显著,电价友好,适合大规模训练、离线计算、后台算力承接,是 “东数西算” 核心承接方向,需围绕绿电供给、资源禀赋和源网荷储协同分析受益逻辑。
- 中部潜在承接省份:河南、湖北、安徽,具备区位中枢和电网枢纽属性,可承接东部算力需求,核心受益于电网支撑和协同价值。
重点受益省份核心逻辑
最受益的省份并非单纯具备数据中心概念的区域,而是同时拥有需求、供电、成本和系统承接能力的区域。东部的江苏、上海因需求集中、低时延要求高,高质量负荷本地沉淀推动区域供需趋紧,现货和辅助服务相关资产价值提升;西部的海南、新疆、四川等凭借绿电资源、土地空间和能源成本优势,依托数据中心负荷导入带动区域能源基础发展;中部省份则依靠区位和电网优势承接东部需求,体现电网支撑价值。
风险提示
- 数据中心建设低于预期,若机架扩张节奏放缓,总负荷与电量中枢将下修。
- 功率密度提升不及预期,若 AIDC 占比与单柜 IT 功率提升慢于预期,平均负荷抬升幅度将弱于测算。
- 上架率与负载率兑现偏弱,若新增项目导入慢、运行强度不足,电量释放节奏将后移。
- 电价机制变化低于预期,若区域电力紧平衡未能传导至交易与辅助服务价值,发电资产的盈利表现将受影响。