近期，關於美國「缺電」的討論頗受關注。一類是討論AI行業發展或受制於電力供應瓶頸；另一類則是聚焦於數據中心「搶電」敘事，稱其導致美國居民用電成本飆升，影響美國消費。那麼，美國真的「缺電」了嗎？AI驅動的數據中心建設將對電力需求造成多大影響？
短期視角下（未來一年），從需求側來看，美國終端用電在歷經十餘年近乎零增長的平穩態勢後，重新步入攀升通道，但增長暫時未出現過度擴張跡象。
疫情之前三十年來，美國終端用電經歷了由溫和增長到基本持平的轉變。金融危機前，1990至2005年，美國終端用電年複合增速2%左右；金融危機後到疫情前，2005至2020年，美國終端用電複合增速0.1%左右。疫情之後，得益於商業部門用電的快速增長，美國終端用電量再度步入上升通道，近六年複合增速或在2%左右，與1990至2005年基本持平。
根據美國能源信息署（EIA）短期能源展望，預計2020至2026年美國終端用電複合增速可達1.9%，與1990至2005年間基本持平，同期美國商業和交通部門、居民部門、工業部門用電量複合增速分別為3.2%、0.6%、2.2%。單獨看2026年，預計終端用電增速達2.5%，略快於2025年的2.3%。值得注意的是，按照EIA估算，2026年商業和交通部門用電或自1951年以來首度超越居民部門。
供給側來看，供給增速或快於需求，發電設備利用率並不緊張。2001年以來，美國發電、輸電和配電行業產能利用率呈趨勢下滑，反映供給相對需求保持充裕狀態。
根據EIA短期能源展望中對2025至26年美國發電量和裝機容量的預測，筆者推算發電設備平均利用天數，以此反映發電設備利用率情況，作為產能利用率的代理指標。我們發現，2025至26年，發電設備平均利用天數或趨於下降，顯示未來一年電力供給或相對充裕。
非居民部門用電增速加快
那麼，中長期（2030年）美國電網可靠性如何？首先，在評估未來電力需求時，美國能源部考慮了數據中心的影響，採用各大機構對未來數據中心新增用電量預測的中位數（50GW）。評估結果區分兩種情景：1）機組關停情景：假設所有已宣布的機組退役計劃均會執行，同時納入北美電力可靠性公司（NERC）一級資源類別下的「成熟新增發電容量」─該類別涵蓋已建成、在建的發電項目，以及已簽署正式且獲批的互聯服務協議或購電協議的項目。2）無機組關停情景：假設無任何機組退役，僅納入上述成熟新增發電容量。
基本結論是：避免機組停運可以提高電網可靠性，但區域電網仍然存在短缺問題，且冬季尤為突出。
關於用電成本上升影響居民消費，究竟是否確有此事？
從CPI來看，電力漲價偏快，但整體拉動有限。在CPI讀數中，電力權重2.3%，9月電力CPI同比5.1%，拉動9月CPI同比僅0.1個點，影響較小。但從電力和整體CPI同比差值來看，今年3月以來，美國電力CPI同比增速確實比整體偏快，9月二者差值2.1%，處於1953年1月以來82.4%的偏高分位水平，考慮到電力是必需的生活成本支出，其漲價偏快客觀確會加劇家庭，特別是低收入家庭的漲價感知和生活成本壓力。
從電價來看，家庭電價增速處於歷史高位，但電力成本負擔僅略微提升。電價增速與CPI電價的表現一致（快於整體），但比其他三部門（工業、商業、交通）要慢。今年前八個月，美國整體電價增速（相比於2024全年）5.1%，高於2024年的2.1%，處於1991年以來85.2%歷史高分位，其中，居民部門電價增速3.8%，高於2024年的3%，處於1991年以來79.4%的分位水平。
根據EIA預測，今年全年美國家庭電價增速或升至4.7%，該增速處於1991年以來86.4%高分位，2026年家庭電價增速或邊際回落至4%。
從電力成本負擔角度看，用電力成本（用電力公司售電收入衡量）／個人可支配收入衡量家庭電力負擔，今年家庭電力負擔略微提升，但幅度不大。今年1至8月，美國售電收入3739億美元左右，其中向居民部門售電收入1799億美元左右（佔比48.1%），佔個人可支配收入約為1.2%，比去年1.1%略微提升，比疫情以來五年（2020至2024年均值1.12%）高，與疫情前三年（2017至2019年均值1.2%）基本持平。
對於明年，按照EIA預測，明年家庭部門電價增速4%，若明年美國居民個人可支配收入增速能持平於今年的4.6%，高於電價增幅，則在家庭部門用電量基本穩定的前提下，電力成本佔比或趨於回落。
AI優化伺服器 電耗增5倍
綜上，我們根據美國基礎的電力供需數據分析發現，短期（到明年）暫看不到電力供需緊張的跡象，但中長期（到2030年），數據中心建設集中地區確實可能面臨供給短缺。那麼，AI相關設施建設究竟有多「耗電」，在中長期到底會催生多大電力需求，佔比幾何？
參考美國能源部《評估美國電網的可靠性與安全性》，多家機構預測到2030年數據中心產生的電力負荷增量從33GW到68GW不等，美國能源部取值50GW，大約是各機構估算中值。
50GW是什麼概念？1）從增量影響來看，其大概影響美國電力負荷年均增長率的近一半（45%左右）。按照美國能源部的建模，考慮數據中心的額外增量，則美國年峰值負荷將從當前的774GW增長至2030年的889GW，增幅達15%，年均增長率2.3%，若剔除數據中心的影響，則年峰值負荷到2030年將僅有826GW，增幅6.7%（僅為有數據中心影響的45%左右），年均增長率1.1%）從存量佔比來看，大概是當前美國年峰值負荷774GW的6.4%。
未來幾年，全球數據中心建設基本情況如何？
根據IEA《2025年世界能源展望報告》，筆者認為有三點值得注意：
1）全球範圍內數據中心電力消耗將翻倍增長，但是其佔整體用電量比例卻趨於降低。受數據中心擴張浪潮推動，到2030年AI優化伺服器的電力消耗將增長五倍，導致數據中心總用電量在2030年前翻倍。不過，數據中心在總用電量中的佔比卻有所下降（見配圖）。
2）數據中心在地理分布上高度集中，美國、中國和歐洲合計佔據全球82%的容量。未來幾年，超過85%的新增數據中心容量將集中在這三個區域。在中國和歐盟地區，數據中心將佔2030年前電力需求增量的6%至10%，其遠低於美國，同期美國數據中心的電力需求增長貢獻約達一半。
3）數據中心的快速擴張帶來了諸多挑戰，特別是在集群區域和城市周邊，這種挑戰不僅體現在電力層面，也包括核心組件的供應鏈承壓，這可能導致規劃新建數據中心不能如期交付（IEA估計可能有20%要延期）。許多地區的電網擁堵問題日益加劇、併網排隊序列拉長，而新建數據中心的併網排隊序列往往本就相當漫長。
譬如，美國平均併網排隊時間為一至三年，而在弗吉尼亞州北部，這一時間長可至七年。在英國及歐洲部分地區，平均排隊時間據稱高達七至十年。作為數據中心樞紐的都柏林，已暫停受理新的數據中心併網申請，暫停期直至2028年。
此外，變壓器、電纜、燃汽輪機及關鍵礦產等核心組件的供應鏈已面臨壓力。如變壓器交付的積壓訂單持續增加，影響了適配數據中心建設的基礎設施部署進度。IEA分析估計，由於這些因素，約20%的規劃新建數據中心可能面臨延期風險。
（作者為華創證券首席宏觀分析師）
