AI 狂热背后的隐忧:美国电网负荷激增,电费上涨成必然,谁会为此买单?

来源:老虎证券 2025/10/20 15:45:55

    人工智能模型及支撑其运行的芯片数据中心,需要消耗海量电力,整个行业正急于跟上这一需求增长的步伐。

    高盛数据显示,在电力需求近十年基本持平后,美国需新增约 500 亿瓦(吉瓦)电力产能,这一规模足以满足约 4000 万户家庭的用电需求,才能支撑人工智能产业的蓬勃发展。但如果科技巨头签署的部分重磅协议最终未能落地,公用事业公司及其用户可能将被迫承担相关成本。

    研究机构 “能源创新” 电力建模主管布兰登?皮尔庞特表示,许多电网接入申请都来自同一家开发商,他们在多个公用事业服务区域提议建设数据中心,实则在比较哪里能最快接入电网、哪里能拿到更优惠的条件。这种 “不惜一切代价追求速度” 的模式存在风险,整个领域在项目长期商业模式、实际所需算力等方面存在巨大不确定性。

电力基建的长周期与高风险

    将电力需求转化为实际发电能力的过程需要数年时间。当公用事业公司收到电力负荷申请时,例如某科技公司为新建数据中心申请 20 亿瓦(吉瓦)电力,该公司需投入数百万美元采购设备、材料并招聘人员来推进项目落地。如果最终需求低于预期,公用事业公司可能会陷入 “搁浅资产” 的困境,这些资产无法产生任何收入。届时,他们的选择要么是将成本转嫁给用户,每千瓦平均成本约 102 美元,即 10 亿瓦(吉瓦)负荷的成本约为1.02亿美元,要么自行核销损失。

合作裂痕显现:项目搁置与协议争议

    人工智能已推动众多科技公司与全美各地的公用事业公司达成合作,但随着AI热潮快速演变,这些精心规划的方案已开始出现裂痕。据外媒报道,微软今年3月决定放弃在美国和欧洲的拟议数据中心项目,这些项目的总电力负荷达 20 亿瓦(吉瓦)。道明证券分析师认为,这一事件印证了AI算力设备供应过剩可能带来的潜在风险。

    上周,PJM 互联的独立市场监测机构Monitoring Analytics向美国联邦能源管理委员会提交文件,主张该机构应驳回宾夕法尼亚州公用事业公司 PECO 能源与亚马逊数据服务部门近期签署的输电协议。PJM是美国最大的电力传输运营商,为美国东海岸及中大西洋地区 13 个州的 6500 多万人提供服务,监测分析公司认为,除非运营商能证明亚马逊的大规模电力负荷申请不会影响 PJM 用户的供电可靠性和用电成本,否则该输电协议不应获批生效。

电费上涨:电网压力传导至用户

    尽管 AI 数据中心的长期需求前景尚不明朗,但这些项目当前对美国电网造成的压力已十分明确,且已体现在美国人的电费账单上。今年第三季度,美国用户的平均水电燃气账单同比上涨 3.6%,AI 产业扩张引发的需求激增是推动电价上涨的重要原因。

    美国银行高级经济学家David Tinsley在近期报告中写道,数据中心建设需要对输配电网络进行升级改造,相关支出会纳入电网系统所有用户的电费费率中,进而影响用户账单。美国银行全球研究部认为,电价可能仍有上行空间,因为新增发电和输电容量的建设需要大量资本投入,且受相关监管要求限制,电力供应仍难以跟上需求的快速增长。

以史为鉴:与世纪初天然气热潮的相似性

    有专家表示,人工智能产业的爆发式增长,与世纪初的天然气热潮有相似之处。20 世纪美国电力供应主要由垂直整合、受政府监管的公用事业公司主导,上世纪 90 年代多个州开始重组电力行业,允许非监管类公司参与发电和售电。同时天然气开采技术发展、页岩气热潮初现,众多企业涌入建设燃气电厂,但 1999 年至 2003 年间新增的 1750 亿瓦(吉瓦)燃气发电容量未得到需求匹配,部分投资企业最终破产。

企业争抢机遇与理性应对

    然而对于如今的公用事业公司而言,这种需求增长被视为利好消息。杜克能源总裁兼首席执行官哈里?西德里西斯在第二季度财报电话会议上强调,亚马逊网络服务已宣布投资 100 亿美元在北卡罗来纳州建设数据中心园区,其团队在促成这一项目中发挥了关键作用。南方公司总裁兼首席执行官克里斯托弗?沃马克也表示,到 21 世纪 30 年代中期,公司来自数据中心和大型制造商的潜在新增电力负荷仍远高于 500 亿瓦(吉瓦),相关合作洽谈正在推进。

    通用电气能源 GE Vernova Inc.Powell Industries伊顿 等公用事业设备制造商的动态,反映了公用事业公司争夺设备的速度。通用电气能源首席执行官斯科特?斯特拉齐克表示,2025 年上半年电气化部门来自数据中心的订单收入接近 5 亿美元,美国银行预测该公司第三季度涡轮机订单量将达 70 亿瓦(吉瓦)。通用电气能源的股价今年已上涨超过 80%,是标准普尔 500 指数成分股中表现最佳的个股之一。

    能源咨询公司 “电网战略” 总裁罗布?格兰利希表示,由于需求旺盛而供应受限,供应商可能会抬高价格,若最终电力需求未能兑现,公用事业公司为设备支付的高额溢价可能会让他们后悔,而这笔成本最终总得有人承担。

    部分公用事业公司高管已开始理性看待需求。 爱克斯龙 总裁兼首席执行官Calvin Butler在被问及数据中心需求时表示,未来会有更多合作协议公告,但关键在于以正确方式推进,兼顾供电可靠性与用户成本。

    满足短期电力需求的部分解决方案在于 “表后发电”,这类现场发电方式主要依赖可再生能源。苹果公司在北卡罗来纳州建设太阳能电池阵列为数据中心供电,亚马逊网络服务与俄亥俄州美国电力公司签订协议,由后者安装现场燃料电池为拟议数据中心供电,但这些都只是电网基础设施建成前的权宜之计。Meta也与 安特吉 已签订协议,该公司建造三台天然气涡轮机,为其计划数据中心提供电力。

    公用事业公司的关键任务是设法将风险转移给提出电力需求的企业。 美国电力 总裁兼首席执行官比尔?费尔曼表示,到2030年公司电网系统已签约的新增电力负荷达 240 亿瓦(吉瓦),所有负荷都有客户协议保障。该公司的需求积压已达1900亿瓦(吉瓦),相当于美国全国电网总容量的近15%。

    2024 年 10 月,美国电力公司俄亥俄州分部向该州公用事业监管机构提交申请,提出新的数据中心客户需至少支付签约用电量的 85% 费用、终止合同需支付解约费、需证明财务实力等条件,该提议于 2025 年 7 月获批。仅两个月后,俄亥俄州美国电力公司就将其数据中心电力负荷需求预测下调了一半以上。

    联邦政府也在提供支持。特朗普政府领导下的能源部于上周四批准向美国电力公司提供16亿美元贷款,用于资助该公司在中大西洋地区重建超过5000英里的输电线路,以应对科技巨头的大量电网接入申请。费尔曼表示,美国电力公司正经历一代人以来前所未有的能源需求增长。

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