美国缺电,AIDC配储星辰大海
AIDC发展致电力缺口,美国电网压力大。2023年美国数据中心耗电量达到176TWh,占美国总电力消耗的4.4%。IEA预计到2028年电力消耗量将增至325-580太瓦时(最高值,5年CAGR为26.9%),占美国总电力需求的比例也将提升至6.7%-12%。数据中心发展导致美国电力缺口,停电风险增加。数据中心导致美国电价走高,特别是容量电价。根据Monitoring Analytics,PJM的2025年1-10月对比2024年1-10月来看,总批发电价从55.46美元/MWh上升到80.67美元/MWh,yoy+45%。数据中心排队时间长,老旧电网严重滞后。在美国,数据中心并网平均排队时间为1-3年,在北弗吉尼亚,接入可能需要长达7年。美国电网约70%的变压器已经处于“超期服役”状况。
美国缺电,AIDC配储星辰大海。800伏直流(800VDC)已成为下一代配电的最佳架构。它能够最大限度地减少计算空间中的转换和布线体积,同时将数据中心的配电损耗和端到端的总转换阶段降到最低。英伟达800V白皮书揭示储能为未来重要配置。在大模型工作时,会导致机架功率从约30%的空闲状态迅速波动到100%的功率利用率,可能会导致电网问题。我们认为,短期看,配置储能用于调峰调频,有利于减少电网的负担,同时,或有利于减少数据中心接入电网的时间。中长期看,新能源配储或成为主流的自备供电形式。对比燃气轮机和SOFC,光储经济性和交付周期均适中。光储配置周期为1-1.5年,燃气轮机配置周期要在3年以上,SOFC配置周期90-120天。经济性上,配置6h,100%的光储LCOS补贴后52美元/MWh,与燃气轮机平价,较SOFC补贴后的82美元/MWh经济性更强。
数据中心配储为储能新场景,高增量弹性。我们认为,数据中心储能最开始是像英伟达800V白皮书里面提及一样,是用做调峰等功能,减少电网压力,配置时长预计为4h,配置20%。往后,由于数据中心对电需求过大,未来占美国电量需求10%以上,燃气轮机等供应紧张且科技公司对绿电比例有要求,未来风光配储供电后,配置比例大幅提升,预计为100%,6-8h。我们预计2026-2030年数据中心配储需求分别为10.1、25.9、53.5、98.7和165.7GWh,CAGR为101%,4年累计需求为353.9GWh。