美國超過45GW的資料中心總覽--缺電仍是主線

最近大家都應該注意到了市場上的三個主線:美國缺電,中國缺芯,全球缺儲存。但就A股來說,最好的標的還是美國缺電。

根據Barclays的資料,第七個 Stargate 項目正式官宣,推動該項目年底前有望達成 10 GW規模與 5000 億美元投資體量。至此,美國的大型資料中心項目已達 45 GW以上,總投資額超 2.5 兆美元。但Barclays也提出了同樣的問題:Hyperscalers continue to raise capex, but will it hit a power wall?

在Barclays的一個報告中,詳細列出美國 45 GW以上的資料中心項目及 2.5 兆美元以上的投資規模。其中Stargate 項目目前已落地 7 GW產能,再加上最近又官宣的3GW;Meta已宣佈 3 個人工智慧聚焦項目,規劃總產能高達 7 GW(不過 2030 年前實際落地更可能為 4 GW);亞馬遜過去 12 個月在全球新增 3.8 GW以上產能,超過其他所有的CSP,較 2022 年實現翻倍(年均增長率超 25%),並預計 2027 年前再次翻倍(年均增長率超 40%)。根據Barclays的測算,這意味著到 2027 年將再新增約 18 GW產能,若按 70% 佈局美國計算,美國本土新增約 13 GW。

微軟正在威斯康星州新增 900 兆瓦產能,並透露將在美國其他地區複製多個同類項目;Barclays估算,與威廉姆斯公司31 億美元投資相關的,還有約 800 兆瓦超大規模科技企業現場發電產能;xAI則計畫將田納西州孟菲斯市的產能擴容至 1.4 GW。

從實際影響來看,這些項目對應的總投資額超 2.5 兆美元。1 吉瓦電力可滿足美國 80 多萬戶家庭的用電需求;微軟去年在全球部署了約 2 吉瓦相關產能;亞馬遜過去 12 個月在全球新增 3.8 吉瓦;OpenAI 近期致信川普政府,呼籲美國每年新增 100 吉瓦發電產能,以縮小美中之間的電力缺口。

具體的資料中心統計資料如下:

關於這些資料中心的電力供應問題

Stargate 1這個項目雖然已經拿到了ERCOT的1.2吉瓦電網接入許可,變電站容量也擴建到1吉瓦,但還是決定在現場再上大約350兆瓦的燃氣發電裝置。原因主要是想加快通電進度,用天然氣替代柴油做長期備用電源,長遠看還能降低排放和成本。

具體裝置清單裡,有5台GE的LM2500燃氣輪機,每台34兆瓦;5台Solar Titan 350,每台38兆瓦;另外還有62台Caterpillar和Baudouin的柴油機,每台2到3兆瓦。備案檔案裡寫得清楚,燃氣輪機一年要跑8760小時,也就是全年不間斷運行;柴油機則一年最多跑200小時,只做備用。項目裡還配了大規模太陽能和儲能,主要是為了保證電網可靠、經濟性,同時最佳化碳排放。

Crusoe是Stargate 1的開發商,他們之前一口氣從GE Vernova訂了29台航空衍生燃氣輪機,總共接近1吉瓦功率。Stargate 1隻用了5台,剩下的24台,大概840兆瓦,應該是去支援他們在懷俄明東南部的1.8吉瓦項目和德州Claude的1吉瓦項目了。

AI訓練帶來的電力波動,是現在行業裡一個繞不過去的難題。傳統資料中心跑著成千上萬互不相關的任務,功率曲線相對平滑;但AI訓練不一樣,尤其是大模型訓練,成千上萬塊GPU幾乎是同步計算、同步通訊,功率能在毫秒級從30%跳到100%,再瞬間回落。NVIDIA、微軟、OpenAI都做過這種分析,發現這種同步波動聚合成百兆瓦等級的快速爬坡,對電網穩定是很大的挑戰。電網營運商現在也開始要求更高的負荷靈活性、可控性和可預測性,避免為峰值需求過度建設,也減少輸電壓力。

沒有那一種方案能包打天下。燃氣輪機因為轉動慣量大,在高頻穩定上更有優勢;燃氣發動機啟動快、部分負荷效率高,對更寬時間尺度的波動響應更好。實際項目裡,大家都在混著用:電池、同步調相機、輪機加發動機組合、多時間尺度儲能。Meta在俄亥俄的Prometheus園區,備案裡寫了516兆瓦(實際降額後400兆瓦左右)的燃氣裝置,包括6台Caterpillar Solar Titan 250、18台PGM 130、6台Siemens SGT400輪機,外加30台3520燃氣發動機和16台500千瓦柴油機。輪機負責基載,發動機應對波動,柴油機應急和黑啟動。

現在項目趕進度,能拿到什麼裝置就先用什麼。重型燃氣輪機交貨周期拉得很長,GE Vernova、西門子、 Mitsubishi三家都說訂單排到很後面。肯塔基公用事業公司最近的備案顯示,他們2027年投產的Mill Creek 5聯合循環電廠,640兆瓦,造價9.12億美元,折合913美元/千瓦;2030年的Brown 12,645兆瓦,要14億美元,2100美元/千瓦。漲了50%,部分就是輪機價格上浮。他們為了Brown 12還提前付了2500萬美元給GE Vernova鎖定裝置和價格,兩年前根本沒這回事。

看得出,整個供應鏈都在繃緊。AI算力還在快速擴張,電力側的響應速度、靈活性和經濟性,都得跟上。短期看,燃氣還是主力;長遠看,儲能、可再生、SOFC、SST多種技術組合,估計會越來越普遍。

挖掘產業價值成長核心挑選

需求側邏輯:

需求側價值爆發最快的主要是SST及SOFC兩大核心新技術賽道及其相關上游產業鏈,均呈現從2026-2027年起迎來最快的紅利上升期,同時也為相應龍頭企業帶來巨額的利潤彈性預期。

供給側邏輯:

供給側擴張瓶頸、產業價格預期持續邊際上升最為顯著的還是燃氣輪機及電網電力裝置兩大容量賽道及其相關上游產業鏈。考慮到供給側瓶頸,與需求側賽道紅利迅速爆發的產業趨勢不同,而是呈現業績近似以年(1+年化合理漲價幅度)*(1+年化新增產能幅度)持續溫和上升。 (傅里葉的貓)