华安电新首席分析师张志邦：从买电到自备电，储能走向数据中心供电中枢

从买电到自备电，储能走向数据中心供电中枢 敬请参阅末页重要声明及评级说明华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明2026年04月29日华安电新 首席分析师 张志邦SAC执业证书号：S0010523120004邮箱：zhangzhibang@hazq.com华安电新研究助理蔡金洋SAC执业证书号：S0010125040047邮箱：caijinyang@hazq.com 要点总结 美国数据中心缺电从“负荷增长”走向“供电架构重构”•2030年美国夏季峰值负荷预测持续上修，新增峰值负荷约166GW，其中约90GW与数据中心直接相关；AI算力扩张已成为电力系统新增压力的核心来源。 •数据中心正从“地产项目”升级为“能源基础设施+算力园区”一体化项目，项目竞争核心从拿地建楼转向拿地、拿电、拿供电架构。•白宫七巨头协议与PJM新框架，推动数据中心从“买电”走向“自备电”。2026年3月，Amazon、Google、Meta、Microsoft、OpenAI、Oracle、xAI签署用户保护承诺，新增数据中心相关输配电升级成本原则上由项目方承担，并需在紧急情况下协调后备发电资源支撑电网韧性。 存量热机先景气，增量储能成为新建AI园区中枢•存量数据中心仍以“市电主供+UPS桥接+柴油/燃气后备”为主，供电趋紧阶段，延长后备时长、增配发电机、提升本地热机容量最容易落地，因此热机会率先受益。 •但弗吉尼亚等成熟市场土地昂贵、消防退界和社区约束突出，不适合大规模外挂光储；德州、亚利桑那等南部资源州更适合新建数据中心与风光储同步规划。•下一代AI园区供电方案有望走向“风光+储能为主，市电为辅”：风光承担主要年度电量，4-8小时储能承担日内曲线塑形、跨时段转移、晚峰托底和可调度化。 三重案例验证：储能从配套设备升级为供电中枢•阿联酋5.2GW光伏+19GWh储能项目验证大规模光储可向1GW级数据中心提供全天候稳定清洁电力。 •谷歌与Intersect得州Haskell County项目规划约840MW光伏+1.3GWh储能，验证数据中心与电源同步建设、储能前置规划的产业路径。•国内“算电协同、绿电直连”同步推进，说明源荷一体化并非海外孤例，而是全球数据中心供电模式的共同演进方向。 时间与空间判断：表前先升温，表后分阶段推进•表前储能：数据中心负荷增长叠加新能源渗透率提升，电网侧储能率先受益；EIA预计美国2026年公用事业级储能新增约24GW。 •表后储能：2025年起从UPS增强、柴油减量、并网缓冲切入；2026-2030年进入新建AI园区供电中枢，配储时长有望提升至4-8小时；2028年后有望演进为园区级/区域级微电网。•空间上，PJM/弗吉尼亚以存量后备电改造和电网侧容量支撑为主；德州/亚利桑那更适合GW级数据中心+光储主供；MISO/SPP/密歇根更适合公用事业公司与科技公司共建清洁容量+储能。 推荐标的：阳光电源；上能电气；阿特斯；宁德时代；中创新航。 风险提示：美国新能源与储能需求下行；行业竞争加剧影响利润率；美国关税政策不确定性。 目录 1数 据 中 心 配 储 从 缺 电 逻 辑 走 向 供 电 架 构 逻 辑 2美 国 数 据 中 心 供 能— —存 量 改 造 和 增 量 建 设 正 在 分 化 3储 能 会 成 为 新 一 代 数 据 中 心 供 电 系 统 的 中 枢 4数 据 中 心 配 储 时 间 与 空 间 维 度 判 断 5风 险 提 示 敬请参阅末页重要声明及评级说明敬请参阅末页重要声明及评级说明 第一章：数据中心配储从缺电逻辑走向供电架构逻辑 White House pledge标志科技巨头从买电转向自备电 1.1美国负荷现状：2025-2026年负荷明显抬升，2030年预测被持续上修 EIA预计美国总负荷在2026/2027年分别增长1.9%/2.5%，增长最快区域集中在ERCOT和PJM，主要系数据中心电力需求快速增长。 1.2美国负荷现状：2025-2026年负荷明显抬升，2030年预测被持续上修 美国对2030年夏季峰值负荷的预测已连续多年上修。2025年最新口径较2022年显著抬升，总增量达到166GW。其中约90GW、约55%的新增峰值负荷与数据中心直接相关。 短期运行层面，2026年初寒潮已验证系统紧张度上升，PJM/弗吉尼亚与ERCOT均出现高负荷、高电价现象。 1.3数据中心总量：投运规模/在建规模激增，未来用电占比持续提升 截至2026年2月，Cushman&Wakefield口径下，美洲数据中心在运容量为43.4GW，其中93.6%位于美国，对应美国在运容量约40.6GW。JLL口径下，北美当前在建数据中心容量已超过35GW，其中约60%为已预租项目，约40%为超大规模云厂商自建项目。 EPRI口径下，2024年数据中心在美国总电力需求中所占的比例为4%-5%，预计到2030年该比例将达到9%-17%。从州级层面看，到2030年弗吉尼亚数据中心用电占比将达到50%以上，同时俄勒冈州、伊利诺伊州、内华达州、亚利桑那州等7州2030年数据中心用电占比有望超过20%。 1.4分区域：德州加速追赶弗吉尼亚，亚利桑那与佐治亚快速起量 美国目前数据中心集中少数区域，未来向电力和土地条件更优州扩散。根据CBRE2025年统计口径，目前美国数据中心在运行容量主要集中在少数州，其中北弗吉尼亚在运行为4039.6MW，排名第一，德州和佐治亚州超1GW。 整体看，2025年底美国投运容量仍以弗吉尼亚为核心，但已明显向德州、佐治亚、亚利桑那等电力和土地条件更优州扩散；JLL进一步判断，若按单州视角，德州有望在2030年前超过弗吉尼亚，说明美国数据中心版图正由单核主导走向多州竞速。 1.5单体规模持续放大：美国数据中心已从百兆瓦级走向千兆瓦级园区 GW级别数据中心约占新建数据中心的一半。Cleanview跟踪到北美2030年前上线的60GW数据中心其中约35吉瓦来自GW规模项目，且GW级别数据中心向德州、佐治亚、亚利桑那等电力和土地条件更优州扩散。 典型数据中心平均规模迅速增长。截至2025年底，美国投运数据中心的平均功率为30-60MW，从2023年到2024年。美国拟建数据中心平均规模从150MW增长至300MW。 单园区越做越大，意味着项目竞争核心从“拿地”转向“拿地+拿电+拿供电架构”。超大单体园区正在倒逼能源方案升级，AI负荷正在推动科技巨头签订多GW、组合化的长期购电协议，并越来越多地与共址的风、光、储和现场发电绑定。2026-2027年美国GW级别数据中心建设规划气泡图 1.6拿电成本抬升：现货、容量、电价机制与长期PPA全链条走高 美国居民电价已明显进入上行周期。2020-2025年，美国居民平均零售电价已由13.15美分/kWh升至17.30美分/kWh，五年累计上涨约31.6%。 弗吉尼亚/PJM的压力已从现货价格传导到容量价格。2026-2027年PJM容量价格继续抬升，并触及329.17美元/MW-day的联邦上限。 长期绿电PPA价格持续上涨。LevelTen与Reuters显示，25Q4北美太阳能PPA价格同比涨近9%，Reuters给出的太阳能/风电长期PPA水平分别约61.7/73.7美元/MWh。2020年-2025年美国居民平价电价上涨超30%2018Q3-2025Q3美国可再生PPA价格指数（美元/MWh） 资料来源：TAIYANGNWES，EIA，华安证券研究所 1.7白宫七巨头签署自备电协议：数据中心正式从买电走向带电入场 2026年3月4日，Amazon、Google、Meta、Microsoft、OpenAI、Oracle、xAI在白宫签署RatepayerProtectionPledge《用户保护承诺》。规定新增数据中心所需的输配电升级成本，原则上由项目方承担，而非转嫁给居民用户。 紧急情况下，企业还需协调后备发电资源支撑电网韧性。企业需与公用事业公司协商特殊费率安排，并对已上线电力与基础设施承担付款责任。 1.8 PJM正式推进大负荷接入新框架：BYONG或接受被限电风险 美国数据中心核心区域电网运营商PJM支持自带新增发电，为自带新增发电的负荷提供快速并网通道。 2026年1月16日，PJM董事会正式给出大负荷接入的一揽子路线。PJM已将50MW及以上的新增负荷定义为大型新增负荷。PJM支持 “BYONG”模式（自带新增发电），鼓励大负荷用户自行配套新增电源；否则在系统紧张时需要切换至后备电源，或接受限电安排。 即自备电/自带电源在PJM已不再只是企业自愿选择，而是在逐步走向制度化。 1.9趋势：未来数据中心不只是拿地建楼，而是拿地+拿电+带电入场 未来数据中心项目竞争核心，不再只是土地和税收，而是上电速度、可用电力、供电韧性和自备电。在监管压力、电网约束和快速上线需求共同作用下，拿地建楼正在被拿地+拿电+带电入场替代。 监管端要求更清晰：新增数据中心负荷应承担新增电源和网络升级成本。电网端约束更显性：PJM已出现供需收紧与大负荷接入制度重构。开发端更强调快速上线：谁能更快拿到可用电力，谁就更容易锁定数据中心项目。数据中心正从传统地产项目，演进为“能源基础设施+算力园区”一体化项目。数据中心开发从先建后等电转向负荷与电源同步开发 传统逻辑：核心依赖公共电网后续承接，项目进度受制于并网与基础设施节奏 新建数据中心逻辑：项目开发从先建后等电转向负荷与电源同步开发，过去是等电，未来是带电入场 1.10 GW级新建数据中心现场/共址发电中，光储成为重要解决方案 目前已经至少有7个GW级别新规划数据中心选择带电入场，其中4个项目采用光储+数据中心共址的能源解决方案。其中密歇根州谷歌数据中心项目、德州Haskell County数据中心、德州Pacifico GW Ranch项目以及阿联酋19GWh项目均考虑使用光储共址作为配套电源。 第二章：美国数据中心供能——存量改造和增量建设正在分化 一、为什么热机会先景气——最契合存量数据中心的既有供电体系二、下一代数据中心用电方案——风光+储能为主，市电为辅 2.1当前数据中心主流用电方案：市电主供+ UPS桥接+热机后备 当前主流数据中心供电体系，本质上仍是公用电网主供。DOE的数据中心设计指南明确把UPS、发电机、PDU等作为典型供配电链条的核心组成。 UPS/电池承担的是短时桥接与电能质量保障，柴油/燃气发电机承担长时后备。 资料来源：Vertiv，AI Power，华安证券研究所 2.2为什么热机会先景气——最契合存量数据中心的既有供电体系 从工程本体看，目前大多数存量数据中心采用典型的公用电网主供+UPS短时桥接+柴油/燃气发电机后备架构。当前供电底座决定了在供电趋紧、并网排队、可靠性要求抬升的阶段，最容易加码的自然也是延长后备时长、增配发电机、提高本地热机容量，而不是彻底推倒重来。 根据Dominion Power统计，当前天然气仍为弗吉尼亚数据中心主要能源供给方式，占比达42%。 2.3为什么热机会先景气——土地昂贵+消防约束+邻避压力下的选择 当前数据中心核心聚集区土地昂贵且稀缺，更适合占地面积小的燃气轮机。CBRE 2025年北美数据中心报告显示，电力短缺将数据中心核心市场，尤其是Northern Virginia和infill areas的地价推到了极高水平，近期交易地块价格超800万美元/英亩。而地面光伏电站通常需要5-7英亩/MW；储能占地约0.03-0.1英亩/MW，即一个200MW的光储项目至少需要1000英亩以上的土地，在当前存量数据中心核心区没有足够大的土地同时也不具备经济性。 安全退界和社区接受度也是成熟市场的硬约束。NFPA855规定固定式储能系统需要通过间距、缓冲带和防火设计来