新能源及工业：美国AI数据中心用电新趋势

　　事件

　　据Cushman&Wakefield数据，截至2025H1，北美地区DC继续保持高速增长态势，运营容量已达到25.6GW，在建项目总量创下历史新高，达到12.1GW，其中88.5%的新增容量已被预先承诺。

　　点评

　　AIDC容量发展趋势。与分布于多个数据中心的去中心化架构相比，集中式训练在检查点管理、任务调度及同步机制方面具备显著优势。即使引入PB级互联光纤，去中心化AIDC的训练复杂度仍明显高于集中式架构。预计未来主流AIDC将继续向更高单体算力集约化方向发展，单一数据中心的设计容量有望逐步提升至接近1GW。然而，受制于区域电力资源可用性及并网能力，AIDC的单体规模难以突破至5–10GW的水平。

　　电力可得性是选址首选。PJM地区是全球数据中心运行、规划及在建规模最大的电力ISO区域。由于AIDC项目集中建设，电力接入周期显著延长，PJM部分区域新AIDC项目的获取电力时间或超过4-7年。受此影响，AIDC项目布局正向MISO、ERCOT等ISO外溢。

　　电力接入方式变化。因当前新发电设施并网队列排队过久，新增AIDC项目的用电需求呈现出“自备主要电源（现场离网运行）”的新趋势，用以在等待电网接入期间弥补电力缺口。该模式主要采用燃气轮机作为能源解决方案。此类自备电源具备灵活性，可在后续阶段选择接入电网，转化为并网供电模式。例如，Stargate的Abilen项目在初期阶段利用现场天然气发电，未来计划接入电网，以实现电力供应的扩展与多元化。

　　备用电源新趋势。当电力需求高峰或主电源中断时，数据中心通常会启用备用电源系统。目前主流方案仍以柴油发电机为主。然而，在美国清洁能源法规的约束下，柴油发电机因空气和噪音控制许可更难获得，其每年允许的启用时长受到严格限制。预计未来AIDC项目在备用电源端将逐步提高燃气轮机的采用比例。例如，xAI的Colossus项目计划在初期阶段配置自备燃气轮机作为主要电源，并在项目接入电网后，将其转为备用电源使用，以实现更高的能源效率与环境合规性。

　　配储平滑训练与推理用电波动，加速入网。AIDC在训练与推理阶段的运行负载具有显著波动特征，功率需求常出现短时间内的剧烈变化。通过配置储能系统，可在低功耗阶段储能充电，并于高功耗计算阶段释放能量，从而有效平滑功率曲线，降低训练过程中的峰值负载。此外，储能系统还可在主电源突发中断时提供短时支撑，为备用电源的启动预留必要的过渡时间，提升整体供电可靠性与系统韧性。另一方面，2025年10月23日，美国能源部（DOE）致函联邦能源监管委员会（FERC），指示其启动一项新的规则制定程序以“快速加快大型负荷的并网”，可加速位于同一地点的负荷和发电并网申请，利用储能平滑用电对电网的波动性影响或将缩短并网申请研究时间。

　　风险

　　美国AI需求不及预期；AI商业化变现不确定性；政策变动

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海通国际 毛琼佩,杨钰其