电力AI系列报告五_美国缺电研究_数据中心建设重塑美国电力格局_24页_2mb

> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 行业研究 # 美国缺电研究：数据中心建设重塑美国电力格局 ——电力AI系列报告五 # 要点 如何看待美国缺电成因？我们认为，美国缺电的核心原因是数据中心资本开支预期持续增强，基于此，Grid Strategies对美国2025-2030年夏季峰值负荷增长的预测已从24年的64GW大幅上调至25年的166GW。数据中心资本开支预期与实际需求之间存在错配，实际需求与基建能力之间也存在一定错配，这都使得数据中心实际落地节奏具有不确定性。 储能、SOFC等调节电源能有效弥补负荷缺口。美国未来新增电源装机以气电为主，EIA预计当前项目规划下26-30年将新增气电装机7/7/16/8/7GW，而其余稳定电源基本无新增，同时煤电机组将面临较大退役压力。截至2025年10月中旬，自2023年1月起的美国数据中心储备项目规划容量已达到245GW，随着数据中心持续投运，峰值负荷会水涨船高，单靠稳定电源将难以满足负荷需求。基于不同的数据中心落地节奏，我们对美国缺电程度进行测算。若不考虑调节性电源，未来数据中心建设节奏为5年90GW/10年245GW/8年245GW/5年245GW时，2030年负荷缺口分别为2/35/65/157GW；若考虑调节性电源，则以上四种情形下均能满足负荷需求。 负荷增长区域特征明显，主要集中在数据中心建设密集区。未来美国电力峰值负荷增长主要集中在ERCOT、PJM等输电区域，核心推动因素是数据中心。PJM和ERCOT是美国数据中心的主要建设区域，截至26年1月，PJM的弗吉尼亚州、ERCOT的得克萨斯州计划中的数据中心容量分别为34.19GW、26.60GW。前者具有低延迟的网络优势、后者具有丰富天然气资源的电力优势。 PJM：数据中心需求激增推动夏季峰值负荷将从26年的156GW增长至36年的222GW，叠加有效装机容量减少的影响，PJM电力备用裕度在25/26年度下降至 $18.6\%$ ，跌破 $20\%$ 的安全值，这导致其容量电价从24/25年度的28.92美元/兆瓦天飙升至25/26年度的269.92美元/兆瓦天。PJM正通过政策调整来加快电源建设，同时提高稳定电源建设优先级。截至25年6月，PJM已有46GW发电项目签署并网协议，并有11.8GW以气电为主的项目进入快速审批通道。 ERCOT：丰富的天然气资源、更低的电价、更快的并网审批速度使其成为新规划数据中心的首要选址。截至2025年11月8日，ERCOT已收到226GW大型负载互联申请，其中包括数据中心164GW，这将推动其夏季峰值负荷从2025年的87GW增长至2030年的138GW，ERCOT预测其电力系统可靠性将在2028年转向不足。为了应对这一情况，ERCOT正在加快储能、气电这类能有效增强电力系统可靠性的电源建设，截至2025年底，ERCOT共有441GW发电项目处于电力互联申请队列中，其中包括175GW储能和54GW气电。 投资建议：美国缺电问题带来电力系统可靠性需求提升，燃气轮机、电力设备、储能等方向有望充分受益。1）燃气轮机：市场高景气背景下海外燃气轮机头部企业产能存在瓶颈，看好中国企业持续提升份额，建议关注东方电气（A+H）、上海电气（A+H）等。2）电力设备：美国电网基建需求增长，看好存在供给瓶颈的变压器环节，建议关注金盘科技、思源电气、伊戈尔；AI电源架构升级能有效提升电源效率，看好HVDC、SST方案持续放量，建议关注盛弘股份、四方股份、麦格米特、禾望电气。3）储能：短期内能有效增强电力系统可靠性，建议关注阳光电源、阿特斯。 风险分析：AI数据中心建设不及预期风险；出口美国贸易风险；原材料价格波动风险。 # 电力设备新能源买入（维持） # 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号：S0930518040004 010-58452071 yinzs@ebscn.com 分析师：郝骞 执业证书编号：S0930520050001 021-52523827 haoqian@ebscn.com 分析师：和霖 执业证书编号：S0930523070006 021-52523853 helin@ebscn.com 分析师：邓怡亮 执业证书编号：S0930525070003 021-52523802 dengyiliang@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 资料来源：Wind # 相关研报 美国AI电力：天然气还是核？——电力AI系列报告一（2025-02-21） AI数据中心电源：HVDC还是UPS？——电力AI系列报告二（2025-02-21） AI服务器电源乘势而起一一电力AI系列报告三(2025-05-23) 固态变压器：AIDC供配电架构的终极方案——电力AI系列报告四（2025-10-30） # 投资聚焦 # 我们的创新之处 1、从数据中心资本开支预期、实际需求、基建能力之间存在错配的角度，深度探讨了美国缺电的核心原因。 2、基于不同的数据中心落地节奏，我们对美国缺电程度进行了测算，同时讨论了调节性电源对于负荷缺口的弥补作用。 3、具体分析了美国各区域负荷增长存在结构性差异的原因。 4、深度探讨了数据中心建设对美国未来负荷增长最快的两个区域 PJM、ERCOT 的影响，同时对其缺电问题的成因、现状、对策进行了具体分析。 # 股价上涨的催化因素 1、数据中心建设超预期：若数据中心建设超预期，将随之拉动相关产业链需求，包括燃气轮机、储能等电源端以及电网设备、AI电源等配电端，这有利于推动相关公司股价上涨。 2、美国缺电担忧超预期：美国缺电的担忧来自于数据中心资本开支预期持续增长，以及数据中心资本开支预期、实际需求、基建能力之间存在错配，若以上因素推动市场对于美国缺电担忧持续加剧，将有利于推动相关公司股价上涨。 3、合作进展超预期：市场持续关注中国相关产业链公司在美国市场业务的进展，若中美公司相关合作进展或订单落地超预期，将有利于推动相关公司股价上涨。 # 投资观点 美国缺电的结构性问题正转化为长期、确定性强的投资机会，燃气轮机、电力设备、储能均是受益方向。随着电力系统可靠性需求提升，以上方向具有不断释放需求的增长动力。1）燃气轮机：市场高景气背景下海外燃气轮机头部企业产能存在瓶颈，看好中国企业持续提升份额，建议关注东方电气（A+H）、上海电气(A+H)等。2）电力设备：美国电网基建需求增长，看好存在供给瓶颈的变压器环节，建议关注金盘科技、思源电气、伊戈尔；AI电源架构升级能有效提升电源效率，看好HVDC、SST方案持续放量，建议关注盛弘股份、四方股份、麦格米特、禾望电气。3）储能：短期内能有效增强电力系统可靠性，建议关注阳光电源、阿特斯。 # 目录 1、美国缺电的核心原因是什么？ 6 2、负荷增长区域特征明显，主要集中在数据中心建设密集区 11 3、PJM和ERCOT区域电力格局探讨 13 4、投资建议 22 5、风险分析 23 # 图目录 图1：2025-2030年美国夏季用电峰值负荷增长预测 6 图2：2025-2030年美国用电峰值负荷增长驱动因素 6 图3：不同机构预测2024-2030年美国数据中心新增用电负荷 图4：截至2025年底美国各类电源装机量及占比 7 图5：2024年美国电力消费结构 图6：美国已规划各类电源项目2026-2030年预计新增投运量 8 图7：2026-2030年美国煤电机组预计退役容量 8 图8：2016-2024年美国电网拥堵成本 8 图9：2010-2024年美国新建 $345\mathrm{kV}$ 及以上输电线路长度 8 图10：2025年夏季美国本土48个州的小时级用电负荷情况 9 图11：美国输电区域划分 11 图12：美国不同输电区域负荷增长预期和主要驱动因素 12 图13：美国数据中心分布图 12 图14：PJM夏季峰值负荷增长预测 13 图15：PJM冬季峰值负荷增长预测 13 图16：PJM容量拍卖不同交付区域的资源出清价格 14 图17：PJM电源装机结构 16 图18：PJM处于电力互联申请队列中的电源结构 16 图19：PJM已签署并网协议的发电项目容量构成 17 图20：PJM选中进入快速审批通道的发电项目容量构成 17 图21：美国和得克萨斯州可销售天然气产量. 17 图22：ERCOT电源装机结构 18 图23：ERCOT不同电源发电量结构（2025年） 18 图24：计划于2026年和2027年投运的GW级数据中心分布 18 图25：美国不同地区现场发电数据中心数量 18 图26：美国不同地区平均电价 19 图27：不同时间申请的互连协议已执行情况 19 图28：ERCOT大型负载互联申请容量 19 图29：ERCOT大型负载互联申请的项目类别结构 19 图30：2022-2030年ERCOT实际和计划的大型负载增长情况 20 图31：ERCOT夏季峰值负荷预测 20 图32：ERCOT夏季备用裕度预测 20 图33：ERCOT计划不同年份投运的各类发电项目互联排队容量 21 图34：2024年和2025年ERCOT各类发电项目互联排队容量 21 # 表目录 表 1: 2026-2030 年美国峰值负荷缺口测算. 10 表 2: 2025-2030 年美国各区域电力峰值负荷增长预测. 11 表 3：PJM 容量拍卖历史结果统计. 14 表 4：PJM 容量拍卖中不同类型电源的有效载荷能力 (ELCC) 系数. 15 表 5：PJM 各年度不同电源类型的清算有效容量 (含非拍卖的自备容量) ..... 15 表 6: 重点关注公司估值表 ..... 22 # 1、美国缺电的核心原因是什么？ 美国缺电的核心原因是数据中心资本开支预期较强。2025年美国夏季峰值负荷约829GW，基于不同的数据中心资本开支预期，Grid Strategies对于美国2025-2030年夏季峰值负荷增长的预测持续上调，该预测已从22年的24GW、23年的38GW、24年的64GW上调至25年的166GW，其中数据中心是最大驱动力。在最新的166GW峰值负荷增长预测中，约90GW与数据中心有关，占比 $55\%$ 图1：2025-2030年美国夏季用电峰值负荷增长预测 资料来源：Grid Strategies 图2：2025-2030年美国用电峰值负荷增长驱动因素 资料来源：Grid Strategies 数据中心资本开支预期与实际需求存在错配，实际需求与基建能力之间也存在一定错配。目前2025、2026年资本开支预期相对明确，但2027年资本开支预期尚待确定。1）短期较强资本开支预期来自于美国的AI战略及政府对维持经济增长的预期。同时英伟达芯片的出货也不断强化市场整体对AI需求的认知。从中长期来看，实际数据中心需求还需基于下游AI应用、物理AI能否产生稳定现金流，使得数据中心投资取得良性回报。2）电源、产业工人、并网审批、电网老旧等因素，使得数据中心实际落地产生不确定性。 数据中心实际规划量显著高于负荷增长预测，需求端有望持续超预期。不同机构对于未来美国数据中心用电负荷增长的预测呈现较大差异，2024-2030年增长预测的范围介于33-109GW之间，美国能源部DOE采用52GW的预测。但从实际情况来看，现有数据中心规划量远高于负荷增长的预测。根据WoodMackenzie的追踪，截至2025年10月中旬，自2023年1月起的美国数据中心储备项目规划容量已达到 $245\mathrm{GW}$ 图3：不同机构预测2024-2030年美国数据中心新增用电负荷 资料来源：DOE；单位：GW 强劲的数据中心建设需求使得基建能力难以匹配，主要体现在稳定电源新增投运不足、电网输电能力不足，这给数据中心项目的建设时间周期带来了较大不确定性。当下稳定性电源可以覆盖美国峰值负荷，但如果考虑机组可靠性、分布，部分区域或出现一定供需压力。 美国电源结构以气电为主。根据EIA的数据统计，截至2025年底，美国合计电源在运容量为1374GW，其中天然气577GW，占比 $42\%$ ，是美国主要的电源，其他传统能源包括煤电185GW、常规水电80GW、核电104GW，以上稳定电源合计在运容量945GW。 图4：截至2025年底美国各类电源装机量及占比 资料来源：EIA，光大证券研究所整理；左轴单位：GW 图5：2024年美国电力消费结构 资料来源：lowcarbonpower 稳定电源中仅气电还在新增装机，煤电机组退役亦将加大电力负荷支撑压力。气电、煤电、水电、核电这类稳定电源是支撑电力负荷的主要力量，根据EIA的数据统计，当前项目规划下26-30年美国天然气发电将新增投运7/7/16/8/7GW，而其他稳定电源如煤电、常规水电、核电均几乎无新增装机。除此之外，由于投运年限较长，美国煤电机组将迎来大批量退役潮，2026-2030年计划退役容量分别为7/8/13/4/1GW，这将进一步扩大电力负荷缺口。加快气电建设、减少煤电退役有助于缓解数据中心建设浪潮下美国缺电的预期。 图6：美国已规划各类电源项目2026-2030年预计新增投运量 资料来源：EIA 预测,光大证券研究所整理；单位：GW；注：时间截至 2025 年末 图7：2026-2030年美国煤电机组预计退役容量 资料来源：EIA预测，光大证券研究所整理；单位：GW 美国电网拥堵问题日益凸显，拥堵核心原因是电源跟负荷的区域错配、电网老旧、输电线路建设难以跟上需求。电网拥堵成本主要指电网输电受限时不得不调用更高成本发电资源所带来的损失。美国电网拥堵成本在2020年及以前尚未超过每年80亿美元的水平，而近年来已攀升至100亿美元以上，除了电力需求增长以及极端天气加剧的影响，输电线路建设不足也是导致电网拥堵的重要原因之一。根据Grid Strategies，美国需每年新建5000英里的高压输电线路才能满足日益增长的电力需求，而2024年仅新建888英里的高压输电线路。 图8：2016-2024年美国电网拥堵成本 资料来源：Grid Strategies；单位：百万美元 图9：2010-2024年美国新建345kV及以上输电线路长度 资料来源：Grid Strategies；单位：英里 随着数据中心持续投运，峰值负荷会水涨船高。虽然平段、谷段负荷也会随之增加，但稳定电源基本可以满足需求。美国区域公用事业公司、电网公司面对未来该种情况，为维持区域电力供应稳定性，会阻碍数据中心并网或要求数据中心配储，以缓解峰值负荷压力，防止影响居民及工商业的电价。 图10：2025年夏季美国本土48个州的小时级用电负荷情况 资料来源：EIA # 我们对美国缺电程度进行测算，主要基于以下几种情形。 情形一：参考Grid Strategies的预测，未来5年数据中心新增容量为90GW； 情形二：已规划的245GW数据中心项目10年内建完； 情形三：已规划的245GW数据中心项目8年内建完； 情形四：已规划的245GW数据中心项目5年内建完。 # 本次测算核心假设如下： (1) 数据中心以外的负荷增长：参考 Grid Strategies 的预测，假设 2025-2030 年数据中心以外的峰值负荷将增长 76GW。 (2）负荷增速：假设2026-2030年每年峰值负荷增长相同。 (3) 累计装机容量：2025年各类电源累计装机容量来自于EIA数据。 (4) 新增装机: ①气电: 参考 EIA 数据, 同时考虑到未来在缺电影响下或将加速气电建设, 假设 26-30 年新增装机容量为 8/10/17/18/20GW; ②其他稳定电源: 参考 EIA 数据, 由于煤电、常规水电、核电未来几乎没有新增装机, 因此假设均为 0 ; ③储能: 参考 EIA 数据, 同时考虑到未来在缺电影响下或将加速储能建设, 假设 26-30 年新增装机容量为 25/25/28/28/30GW; ④SOFC: 参考 SOFC 龙头 Bloom Energy 的产能, 假设 26-30 年新增装机容量为 $2 / 3 / 3 / 3 / 3GW$ 。 (5) 退役容量：参考 EIA 数据，同时考虑到未来负荷增长或将导致机组延迟退役，因此假设 2026-2030 年煤电退役容量每年均为 5GW，其余电源不退役。 根据测算，假设负荷均由稳定电源满足，则①若不考虑调节性电源，未来数据中心建设节奏为5年90GW/10年245GW/8年245GW/5年245GW时，2030年负荷缺口分别为2/35/65/157GW；②若考虑调节性电源，以上四种情形下，2030年均不会出现负荷缺口。 结论：若不考虑调节性电源，在以上四种数据中心装机节奏情形下，美国未来都将出现负荷缺口，而调节性电源能较好的弥补负荷缺口。 表 1: 2026-2030 年美国峰值负荷缺口测算 2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 不同数据中心建设节奏预期 下峰值负荷 情形一(5年90GW数据中心)峰值负荷 829 862 895 929 962 995 情形二(10年245GW数据中心)峰值负荷 829 869 908 948 988 1028 情形三(8年245GW数据中心)峰值负荷 829 875 921 966 1012 1058 情形四(5年245GW数据中心)峰值负荷 829 893 957 1022 1086 1150 稳定电源装机容量 煤电 185 180 175 170 165 160 气电 577 585 595 607 622 640 常规水电 80 80 80 80 80 80 核电 104 104 104 104 104 104 稳定电源新增容量 气电 8 10 17 18 20 稳定电源退役容量 煤电 5 5 5 5 5 稳定电源供给容量 稳定电源容量 945 948 953 965 978 993 峰值负荷累计缺口 情形一(5年90GW数据中心) 116 86 58 36 16 -2 情形二(10年245GW数据中心) 116 79 45 17 -10 -35 情形三(8年245GW数据中心) 116 73 32 -2 -34 -65 情形四(5年245GW数据中心) 116 55 -4 -57 -108 -157 调节电源装机容量 储能累计装机 43 68 93 121 149 179 储能新增装机 25 25 28 28 30 SOFC新增装机 2 3 3 3 3 调节电源累计装机 43 70 98 129 160 193 考虑调节电源的峰值负荷累 计缺口 情形一(5年90GW数据中心) 159 156 155 165 176 191 情形二(10年245GW数据中心) 159 149 142 146 150 158 情形三(8年245GW数据中心) 159 143 130 127 125 128 情形四(5年245GW数据中心) 159 125 93 72 52 36 资料来源：Grid Strategies，EIA，光大证券研究所测算；单位：GW # 2、负荷增长区域特征明显，主要集中在数据中心建设密集区 未来美国电力峰值负荷增长主要集中在ERCOT、PJM等输电区域。美国主要被划分为10个不同的输电区域，东南、西南和西北这3个区域均由公用事业企业负责电网运营和管理，其余7个区域由ISOs（独立系统运营商）或RTOs（区域传输组织）负责。Grid Strategies预计2025-2030年美国电力峰值负荷增长166GW，其中约四分之三来自ERCOT、PJM、SPP、MISO这4个输电区域，将分别增长53.2GW、29.7GW、24.2GW、15.6GW。 图11：美国输电区域划分 资料来源：PCI Energy Solutions, MapsiUS 表 2: 2025-2030 年美国各区域电力峰值负荷增长预测 区域 峰值负荷预测(GW) 五年增长 2025 2030 容量(GW) 增幅 ERCOT 85.8 138.9 53.2 62.0% PJM 154.1 183.9 29.7 19.3% SPP 57.9 82.0 24.2 14.5% MISO 130.0 145.5 15.6 12.0% Georgia Power 17.8 25.8 8.0 45.2% CAISO 46.1 52.9 6.8 14.9% Duke Energy Carolinas 34.1 37.5 3.4 10.1% Salt River Project 8.5 11.3 2.8 32.5% PacifiCorp 14.3 16.3 2.0 13.8% Florida Power & Light 26.3 27.9 1.6 5.9% All other planning areas 253.9 273.1 18.7 7.4% 合计 828.8 995.3 166.0 20.0% 资料来源：Grid Strategies 预测，光大证券研究所整理 不同输电区域负荷增长的主要驱动因素：1）ERCOT：主要由数据中心、工业发展和石油天然气生产驱动；2）PJM：由弗吉尼亚州北部、俄亥俄州、宾夕法尼亚州的数据中心驱动；3）SPP：由石油和天然气生产、短期数据中心增长驱动；4）MISO：数据中心、制造业推动负荷增长。 图12：美国不同输电区域负荷增长预期和主要驱动因素 资料来源：Grid Strategies PJM和ERCOT是美国数据中心的主要建设区域。参考Cleanview的统计，美国过去投运的数据中心主要集中在弗吉尼亚州（Virginia）和得克萨斯州（Texas），并且计划未来建设的数据中心大部分也都选址在这两个地方。截至2026年1月，弗吉尼亚州已投运数据中心容量为3.02GW，计划建设容量为34.19GW；得克萨斯州已投运数据中心容量为2.66GW，计划建设容量为26.60GW。弗吉尼亚州属于PJM输电区域，得克萨斯州属于ERCOT输电区域，数据中心的集中建设推动了未来PJM和ERCOT电力需求的增长。 美国数据中心的分布是“网络优先”与“电力优先”两种区位逻辑的结果。弗吉尼亚州的核心优势在于网络，这里是全球最重要的互联网交换枢纽之一，靠近华盛顿特区和东海岸金融、政府与企业客户，使其在低延迟、互联需求极高的数据中心场景中几乎不可替代。得克萨斯州则代表电力驱动型选址，得州天然气资源丰富、电价长期处于全美低位，且ERCOT电网新增负载和电源接入速度快，适合单体规模大、功率需求高的AI数据中心。 图13：美国数据中心分布图 资料来源：Cleanview；注：圆圈大小代表数据中心容量大小；时间截至2026年1月 # 3、PJM和ERCOT区域电力格局探讨 # PJM：数据中心驱动负荷激增，进而推动容量电价快速上涨。 PJM的负荷增长主要由数据中心驱动。PJM曾预测其峰值负荷将在2024-2030年期间增长32GW，其中约30GW由数据中心贡献。 随着数据中心需求激增，PJM持续上调其负荷增长预测。在PJM最新发布的2026年负荷预测报告中，预计夏季峰值负荷将从2026年的156GW增长至2036年的222GW，增幅达到66GW，期间年均复合增速为 $3.6\%$ ，相较于此前2025年预测的 $2.9\%$ 进一步上调。 图14：PJM夏季峰值负荷增长预测 资料来源：PJM预测；单位：MW 图15：PJM冬季峰值负荷增长预测 资料来源：PJM预测；单位：MW PJM容量电价在2025/26年度飙升。PJM区域运行的是容量市场，其会提前3年左右通过拍卖来确保发电装机容量在未来必须维持可用。根据历史拍卖结果，PJM容量拍卖的资源出清价格从2024/25年度的28.92美元/兆瓦天跳涨至2025/26年度的269.92美元/兆瓦天，直接导致容量总成本从22亿美元增加至147亿美元；并且该价格将在未来几年维持高位，2027/28年度资源出清价格为333.44美元/兆瓦天，容量总成本为164亿美元。 容量价格飙升的直接原因是备用裕度跌破安全值。备用裕度（Reverse Margin）是衡量电力系统可靠性的核心指标，其计算方式为（电源可用容量-峰值负荷）/峰值负荷。根据PJM容量拍卖历史结果，其备用裕度从2024/25年度的 $21.7\%$ 下降至2025/26年度的 $18.6\%$ ，跌破 $20\%$ 的安全值，因此当年拍卖的资源出清价格显著上涨；在最新2027/28年度的拍卖结果中，备用裕度下降至 $14.4\%$ 这导致资源出清价格进一步上涨。 图16：PJM容量拍卖不同交付区域的资源出清价格 资料来源：PJM；单位：美元/兆瓦天 表 3：PJM 容量拍卖历史结果统计 交付年份 资源出清价格 (美元/兆瓦天) 清算有效容量 (MW) 备用裕度 清算总价 (亿美元) 2017/18 120.00 167003.7 20.1% 75 2018/19 164.77 166836.9 20.2% 109 2019/20 100.00 167305.9 22.9% 70 2020/21 76.53 165109.2 23.9% 70 2021/22 140.00 163627.3 22.0% 93 2022/23 50.00 144477.3 21.1% 39 2023/24 34.13 144870.6 21.6% 22 2024/25 28.92 147478.9 21.7% 22 2025/26 269.92 135684.0 18.6% 147 2026/27 329.17 134205.3 18.9% 161 2027/28 333.44 134478.1 14.4% 164 资料来源：PJM 备用裕度下降的核心原因主要是负荷增长、有效装机容量减少。负荷增长来自于数据中心需求的激增；而有效装机容量的减少则是因为PJM采用了更严格的风险模型，导致部分电源有效容量减少，进而使得计算备用裕度时所用的有效容量（UCAP）减少。参考PJM各年度不同类型电源的有效载荷能力（ELCC）系数，对有效容量影响最大的两类电源为光伏、燃气轮机，这两类电源ELCC系数有明显下降。 1）光伏：固定倾角光伏、跟踪式光伏的ELCC系数分别从24/25年度的 $33\%$ 、 $50\%$ 降至25/26年度的 $10\%$ 、 $14\%$ ，到27/28年度进一步下降至 $7\%$ 、 $8\%$ 。这主要是因为随着光伏装机增加，电力系统压力最大的时刻逐渐向傍晚转移，此时光伏几乎无法出力。 2）燃气轮机：从25/26年度开始采用ELCC系数进行容量折算，到27/28年度联合循环和单循环燃气轮机的ELCC系数分别为 $74\%$ 、 $61\%$ 。这主要是因为过去PJM只担心夏季午后空调负荷，但近年来冬季极端天气暴露出燃气轮机等传统机组在极寒下的高故障率。 表 4：PJM 容量拍卖中不同类型电源的有效载荷能力 (ELCC) 系数 电源类型 24/25 年度 25/26 年度 26/27 年度 27/28 年度 陆上风电 21% 38% 41% 40% 海上风电 47% 62% 69% 67% 固定倾角光伏 33% 10% 8% 7% 跟踪式光伏 50% 14% 11% 8% 垃圾填埋气间歇性发电 61% 51% 50% 48% 间歇性水电 36% 37% 38% 39% 4小时储能 92% 55% 50% 58% 6小时储能 100% 65% 58% 67% 8小时储能 100% 68% 62% 70% 10小时储能 100% 77% 72% 78% 需求响应资源 - 77% 69% 92% 核电 - 95% 95% 95% 煤电 - 83% 83% 83% 联合循环燃气轮机 - 78% 74% 74% 单循环燃气轮机 - 63% 60% 61% 双燃料燃气轮机 - 79% 78% 77% 公用事业级柴油发电机 - 92% 91% 92% 蒸汽轮机 - 74% 73% 72% 垃圾焚烧发电 - - - 83% 燃油燃气轮机 - - - 80% 资料来源：PJM 表 5：PJM 各年度不同电源类型的清算有效容量(含非拍卖的自备容量) 类型 24/25年度 25/26年度 (反映 ELCC 系数调整) 26/27年度 (反映 ELCC 系数调整) 27/28年度 (反映 ELCC 系数调整) 27/28年度-26/27年度变化值 提供 清算 提供 清算 提供 清算 提供 清算 提供 清算 煤电 35,114 31,532 30,081 30,081 30,948 30,948 30,366 29,766 -582 -1,182 轻柴油 2,776 2,674 2,408 2,408 2,608 2,608 2,421 2,421 -187 -187 天然气 85,469 83,258 66,354 66,354 63,377 63,377 62,800 62,634 -577 -743 核电 31,835 31,629 30,549 30,549 30,562 30,562 30,552 30,552 -10 -10 燃油 2,493 2,220 578 578 1,155 1,155 1,167 1,167 12 12 光伏 4,234 4,232 1,337 1,337 1,584 1,567 1,481 1,465 -103 -103 水电 6,137 6,137 2,618 1,676 4,507 3,717 4,144 3,526 405 405 风电 1,396 1,396 5,365 5,361 5,597 5,597 6,002 6,002 -363 -191 电池/混合动力 36 36 14 14 35 35 205 205 171 171 其他 1,153 1,153 911 911 899 899 1,005 1,005 106 106 需求响应 10,334 8,180 14 14 35 35 205 205 1,847 1,847 聚合资源 503 503 6,342 6,342 5,795 5,795 7,641 7,641 -58 -49 总计 181,481 172,951 146,905 145,883 147,125 146,309 147,786 146,385 661 76 资料来源：PJM；单位：MW 加快电源端建设是当前PJM应对未来负荷压力增长的有效手段。对于PJM来说，当前核心问题在于负荷增长、有效装机容量减少导致的容量电价飙升。而面对不可避免的持续增长的数据中心需求，短期内能够缓解电价压力的方式是加快电源端建设，尤其是以气电为主的稳定性电源以及储能等调节性电源。 PJM现有电源装机高度依赖化石能源，未来新增电源以新能源为主。截至2024年底，PJM累计电源装机为182GW，其中天然气89GW、煤电38GW、核电33GW三大化石能源电源合计占比 $88\%$ ，PJM的用电需求几乎完全由这些传统稳定电源支撑。但从正处于电力互联申请队列的项目来看，新能源占据主要地位，其中包括光伏58GW、风电18GW，可靠性比较强的电源项目包括储能39GW、光储20GW、天然气10GW。 图17：PJM电源装机结构 资料来源：PJM；注：时间截至 2024 年底 图18：PJM处于电力互联申请队列中的电源结构 资料来源：PJM；注：时间截至 2024 年底 # PJM正在加快发电项目审批，同时提高可靠性电源建设的优先级。 PJM从2020年就开始探讨电力互联流程的改革，并在2023年开始过渡到“就绪者优先”的模式，大幅加快了审批进度。PJM在2023年7月至2024年12月期间处理了近140GW的电力互联项目，剩余的63GW项目将在2025-2026年期间处理。截至2025年6月，已有46GW项目签署了并网协议，包括光伏27.81GW、风电5.61GW、储能4.07GW、天然气5.85GW。 PJM将通过快速通道审批11.8GW以可靠性电源为主的项目。由于新能源的ELCC系数较低，例如光伏仅为 $7\% - 8\%$ ，意味着其对于电力供给的有效贡献极低（100GW光伏装机仅贡献7-8GW有效装机）。面对电力互联申请队列中新能源占比如此之大的情况，PJM提出《可靠性资源倡议》，优先审批具备即刻开工条件、建设周期较短、且能够最有效地提升可靠性的发电项目。截至2025年6月，已有11.8GW项目被选中进入快速审批通道，这里面以可靠性电源为主，包括天然气8.45GW、核电1.39GW、储能2.28GW等。 图19：PJM已签署并网协议的发电项目容量构成 资料来源：PJM；注：时间截至 2025 年 6 月 图20：PJM选中进入快速审批通道的发电项目容量构成 资料来源：PJM；注：时间截至 2025 年 6 月 结论：PJM数据中心需求激增推动峰值负荷加速增长、对电源稳定性评估更加严格使得有效装机容量减少，这两个因素共同导致PJM电力系统可靠性下降，这一问题在25/26年度暴露，因此其容量电价飙升。面对不可避免的持续增长的数据中心需求，PJM正在通过政策调整来加快以光伏、储能为主的电源端建设，同时提高以气电为主的稳定性电源建设优先级。 # ERCOT：丰富的天然气资源使其成为近年来新规划数据中心的首要选址。 得州天然气资源丰富。得克萨斯州是美国最大天然气生产州之一，全国前100个最大天然气产区中大约有30个都在该州。根据TXOGA的估计，得州2025年全年天然气可销售产量占全国的 $29.4\%$ 图21：美国和得克萨斯州可销售天然气产量 资料来源：TXOGA；单位：bcf/d 天然气是ERCOT最大单一电源装机。截至美国中部时间2026年2月9日，ERCOT累计电源装机量为182.55GW，其中天然气为68.44GW，占比 $37.5\%$ 煤电和核电装机量分别为13.71GW、5.27GW；2025年ERCOT的天然气发电量占其总发电量的 $40.6\%$ 图22：ERCOT电源装机结构 资料来源：ERCOT；注：时间截至美国中部时间 2026 年 2 月 9 日 图23：ERCOT不同电源发电量结构（2025年） 资料来源：ERCOT 电力是目前美国数据中心建设的最大限制因素之一，寻求利用当地资源建设自有发电设施是当前数据中心选址的重要考量因素，得州丰富的天然气资源使其成为近年来新增数据中心的首选区域。 GW级数据中心正在兴起，此类数据中心大多采用自建发电设施。根据GridStrategies的统计，共有16个GW级数据中心计划于2026年和2027年投入运营，总电力需求量接近30GW。这类数据中心由于电力需求庞大导致电网难以满足，往往较难获得并网许可，因此大多采用自建发电设施。在WoodMackenzie统计的245GW已规划数据中心中，自建发电设施的项目数量仅占 $10\%$ ，但其规划装机容量占比达到 $34\%$ 。 得州丰富的天然气资源使得自建发电设施的数据中心倾向于在此选址。数据中心自建发电设施最常用的资源是天然气，而美国天然气输送网络已达承载极限，在远离气源的地方新建天然气发电设施，需要额外的成本及建设周期。得州的二叠纪盆地是重要的气源地，自建发电设施的数据中心倾向于在此选址，以获得充足且低成本的天然气，例如Pacifico Energy公司GW Ranch项目(5GW)、Poolside公司Horizon项目（2GW），以及FO Permian公司在米德兰县的数据中心园区（5GW）都选址于此。 图24：计划于2026年和2027年投运的GW级数据中心分布 资料来源：Grid Strategies 图25：美国不同地区现场发电数据中心数量 资料来源：WoodMackenzie；注：时间截至2025年10月中旬 # 电价和电网接入速度亦是新建数据中心倾向于建在得州的重要考量因素。 得州电价长期处于全美低位。根据EIA的数据，2024年得州平均电价为9.79美分/kWh，低于全国平均水平12.94美分/kWh，2023-2025年期间与美国其他州相比均处于低位，EIA预计未来两年得州所处的美国中部西南区电价都将处于相对较低水平。得州的低电价主要源于其丰富的天然气与新能源资源、电力市场高度竞争、本地供给充足、没有容量市场附加收费等结构性优势，同时输电成本较低，这些都抑制了长期平均电价。 ERCOT输电区域内新增负载和电源并网审批相对快。根据AEI，ERCOT在互连协议的处理和审批速度上相对较快于其他输电区域。在7个ISOs/RTOs区域2018-2020年期间申请的互连协议中，截至2022年，平均执行容量约为系统峰值负荷的 $9\%$ ，其中ERCOT为 $24\%$ ，处于明显领先地位。ERCOT较快的互连协议执行效率主要得益于其相对独立的电网结构，即跨州输电线路极少，因此其项目的系统研究复杂性较低，基本不需要涉及跨州电网交互的影响。 图26：美国不同地区平均电价 资料来源：EIA预测，光大证券研究所整理；单位：美分/kWh 图27：不同时间申请的互连协议已执行情况 资料来源：AEI；注：时间截至 2022 年 数据中心的涌入导致ERCOT大型负载互联申请容量快速增加。截至2025年11月8日，ERCOT已经收到了226GW大型负载互联申请，相较于2024年底的63GW增长了163GW，增幅达到 $259\%$ ，这里面有许多申请项目的容量超1GW。在这226GW中，数据中心占比达到 $73\%$ ，容量为164GW；其余包括加密货币20GW、工业8GW等。 图28：ERCOT大型负载互联申请容量 资料来源：ERCOT；注：截至2025年11月8日 图29：ERCOT大型负载互联申请的项目类别结构 资料来源：ERCOT；注：截至2025年11月8日 从政策角度来看，电力需求预测规则的改变也推动更多大型负载提交接入申请。2023年得州修改了电力需求预测规则，要求ERCOT在输电规划中必须将尚未签署电力互联协议的大型负载纳入电力需求预测模型。这项规则改变促使开发商更早、更大量地提交负载接入申请，以确保它们的需求更早出现在未来的规划和互联队列中，这本质上是一种战略性“占位”。尽管并非所有申请都会实现，但ERCOT必须将这些潜在的巨大需求纳入未来的电力需求预测中，这给电网的可靠性规划带来了较大不确定性和挑战。 图30：2022-2030年ERCOT实际和计划的大型负载增长情况 资料来源：ERCOT预测 25-30年ERCOT夏季峰值负荷将增长51GW，负荷缺口或将在2028年出现。根据ERCOT的预测，其夏季峰值负荷将从2025年的87GW增长至2030年的138GW，增幅为51GW，其中数据中心贡献22GW，是主要的增长负荷。随着负荷的增长，ERCOT预测其夏季备用裕度将在2028年转负，即电力系统可靠性转向不足，并且这一不足在PeakNetLoadHour口径下更为严重，意味着进入傍晚时随着光伏出力减弱，其他电源难以承接白天时由光伏承担的那一部分负荷。因此未来仅依赖光伏扩张也难以解决负荷缺口问题，需要更多的储能、气电来应对负荷增长。 图31：ERCOT夏季峰值负荷预测 资料来源：ERCOT预测；单位：GW 图32：ERCOT夏季备用裕度预测 资料来源：ERCOT预测 ERCOT正在加快发电项目建设，气电申请规模在2025年快速提升。截至2025年底，ERCOT共有441GW发电项目正处于电力互联申请队列中，这里面不仅有大量的光伏项目，同时还伴随着更大规模的储能项目，两者规模分别为162GW和175GW，合计占比 $76\%$ 。与此同时，气电项目建设亦在加速，其申请规模从2024年底的28GW快速增长至2025年底的54GW，同比增长 $93\%$ 图33：ERCOT计划不同年份投运的各类发电项目互联排队容量 资料来源：ERCOT预测；注：时间截至2025年底 图34：2024年和2025年ERCOT各类发电项目互联排队容量 资料来源：ERCOT预测 结论：ERCOT丰富的天然气资源、更低的电价、更快的并网审批速度使其成为近年来新规划数据中心的首要选址，同时随着电力需求预测规则发生变化，2025年以来以数据中心为主的大型负载互联申请容量大幅增加，这将推动未来峰值负荷快速增长，ERCOT预测其电力系统可靠性将在2028年转向不足。为了应对这一情况，ERCOT正在加快储能、气电这类能有效增强电力系统可靠性的电源建设。 # 4、投资建议 我们认为，美国缺电的核心原因是数据中心资本开支预期持续增强。数据中心资本开支预期与实际需求之间存在错配，实际需求与基建能力之间也存在一定错配，这都使得数据中心实际落地节奏具有不确定性。根据我们测算，若不考虑调节性电源，则在不同的数据中心建设节奏下，美国未来都将出现明显的负荷缺口，但是储能、SOFC等调节性电源能有效弥补或减小这一缺口。 此外，美国负荷增长区域特征明显，主要集中在PJM和ERCOT这两个数据中心建设密集区。这两个区域未来都将面临着不同程度的缺电问题，为了应对这一情况，PJM和ERCOT正在加快电源端建设，尤其是储能这类调节性电源以及气电这类稳定电源。 美国缺电的结构性问题正转化为长期、确定性强的投资机会，燃气轮机、电力设备、储能均是受益方向。随着电力系统可靠性需求提升，以上方向具有不断释放需求的增长动力。 1）燃气轮机：气电在中期维度内仍是美国提高电力可靠性的重要力量，市场高景气背景下海外燃气轮机头部企业新增订单规模高增。但受制于需求过于庞大，海外产能存在瓶颈，看好中国企业在这个过程中持续提升份额。建议关注东方电气（A+H）、上海电气（A+H）等。 2）电力设备：发电侧和用电侧的建设将随之带动电网基建的需求，输配电设备产业链有望充分受益，变压器是美国当前存在瓶颈的关键环节，建议关注金盘科技、思源电气、伊戈尔。AI电源架构升级能有效提升电源效率，减少电能损耗，看好HVDC、SST方案持续放量，建议关注盛弘股份、四方股份、麦格米特、禾望电气。 3）储能：由于核电建设周期较长、燃气轮机产能不足、新能源出力可靠性不足等问题，储能已成为短期内应对电力可靠性下降的关键角色，PJM和ERCOT这两个美国数据中心主要集中区域均有大量储能项目正处于互联队列中。建议关注阳光电源、阿特斯。 表 6：重点关注公司估值表 代码 公司 收盘价(元) 市值(亿元) 归母净利润（亿元） PE（X） 2024A 2025E 2026E 2027E 2024A 2025E 2026E 2027E 600875.SH 东方电气 28.77 995 29.22 40.79 48.67 54.48 34 24 20 18 601727.SH 上海电气 8.79 1366 7.52 13.71 27.07 32.39 182 100 50 42 688676.SH 金盘科技 94.27 433 5.74 7.60 10.19 13.15 75 57 43 33 002028.SZ 思源电气 202.00 1578 20.49 31.63 39.97 51.86 77 50 39 30 002922.SZ 伊戈尔 42.72 181 2.93 2.90 4.47 6.21 62 62 40 29 300693.SZ 盛弘股份 38.23 120 4.29 4.70 6.10 7.48 28 25 20 16 601126.SH 四方股份 36.71 306 7.16 8.43 9.83 11.38 43 36 31 27 002851.SZ 麦格米特 118.90 691 4.36 3.59 8.77 14.44 159 192 79 48 603063.SH 禾望电气 29.77 136 4.41 6.09 7.38 8.81 31 22 18 15 300274.SZ 阳光电源 153.31 3178 110.36 146.98 173.96 200.14 29 22 18 16 688472.SH 阿特斯 15.72 573 22.47 16.14 30.22 41.47 25 35 19 14 资料来源：Wind,光大证券研究所整理；注：盈利预测均来源于 Wind 一致预期,股价截止时间为 2026-02-09 # 5、风险分析 (1) AI数据中心建设不及预期风险：若AI数据中心建设规模不及预期将使得电力需求增速不及预期，进而影响未来电源端和电网端的建设规模。 (2）出口美国贸易风险：若关税增加或相关产品被美国禁止进口，都将影响相关公司业务开展。 (3）原材料价格波动风险：若相关原材料价格上涨，将会影响相关公司盈利能力。 行业及公司评级体系 评级 说明 行业及公司评级 买入 未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上 增持 未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%; 中性 未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%; 减持 未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5%至15%; 卖出 未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15%以上; 无评级 因无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使无法给出明确的投资评级。 基准指数说明: A股市场基准为沪深300指数;香港市场基准为恒生指数;美国市场基准为纳斯达克综合指数或标普500指数。 # 分析、估值方法的局限性说明 本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性，估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易。 # 分析师声明 本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证，本研究报告中任何关于发行商或证券所发表的观点均如实反映研究人员的个人观点。研究人员获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性、客户反馈、竞争性因素以及光大证券股份有限公司的整体收益。所有研究人员保证他们报酬的任何一部分不曾与，不与，也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系。 # 法律主体声明 本报告由光大证券股份有限公司制作，光大证券股份有限公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格，负责本报告在中华人民共和国境内（仅为本报告目的，不包括港澳台）的分销。本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格编号已披露在报告首页。 中国光大证券国际有限公司是光大证券股份有限公司的关联机构。 # 特别声明 光大证券股份有限公司（以下简称“本公司”）成立于1996年，是中国证监会批准的首批三家创新试点证券公司之一，也是世界500强企业——中国光大集团股份公司的核心金融服务平台之一。根据中国证监会核发的经营证券期货业务许可，本公司的经营范围包括证券投资咨询业务。 本公司经营范围：证券经纪；证券投资咨询；与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问；证券承销与保荐；证券自营；为期货公司提供中间介绍业务；证券投资基金代销；融资融券业务；中国证监会批准的其他业务。此外，本公司还通过全资或控股子公司开展资产管理、直接投资、期货、基金管理以及香港证券业务。 本报告由光大证券股份有限公司研究所（以下简称“光大证券研究所”）编写，以合法获得的我们相信为可靠、准确、完整的信息为基础，但不保证我们所获得的原始信息以及报告所载信息之准确性和完整性。光大证券研究所可能将不时补充、修订或更新有关信息，但不保证及时发布该等更新。 本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次发布时光大证券研究所的判断，可能需随时进行调整且不予通知。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险。本报告中的信息或所表述的意见并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及作者均不承担任何法律责任。 不同时期，本公司可能会撰写并发布与本报告所载信息、建议及预测不一致的报告。本公司的销售人员、交易人员和其他专业人员可能会向客户提供与本报告中观点不同的口头或书面评论或交易策略。本公司的资产管理子公司、自营部门以及其他投资业务板块可能会独立做出与本报告的意见或建议不相一致的投资决策。本公司提醒投资者注意并理解投资证券及投资产品存在的风险，在做出投资决策前，建议投资者务必向专业人士咨询并谨慎抉择。 在法律允许的情况下，本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行、财务顾问或金融产品等相关服务。投资者应当充分考虑本公司及本公司附属机构就报告内容可能存在的利益冲突，勿将本报告作为投资决策的唯一信赖依据。 本报告根据中华人民共和国法律在中华人民共和国境内分发，仅向特定客户传送。本报告的版权仅归本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、复制、转载、刊登、发表、篡改或引用。如因侵权行为给本公司造成任何直接或间接的损失，本公司保留追究一切法律责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。 光大证券股份有限公司版权所有。保留一切权利。 # 光大证券研究所 上海 静安区新闸路1508号 静安国际广场3楼 北京 西城区复兴门外大街6号 光大大厦17层 深圳 福田区深南大道6011号 NEO绿景纪元大厦A座17楼 # 光大证券股份有限公司关联机构 香港 中国光大证券国际有限公司 香港湾仔告士打道108号光大中心33楼