2026人工智能对接电网把握数据中心电力布局机遇研究报告英文版

⽬录 我们衷⼼感谢⾏业⾼管⼩组与我们分享宝贵的⻅解 Saurabh Chaugule全球战略与业务负责⼈能源开发，AWS公⽤事业与AI AWS解决⽅案 Cameron McInnes巴克莱银⾏⼯程全球负责⼈ Pedro Almeida Fernandes伊⽐利亚天然⽓与电⼒市场⾼管 Inês MuggliSSE plc市场开发经理 Jason Jackson西⻔⼦项⽬总监能源部 Ethan TiaoEmerald AI产品经理 我们衷⼼感谢⾏业⾼管⼩组与我们分享宝贵⻅解 Bijit Ghosh董事总经理/⾸席信息官兼主管建筑与⼯程富国银⾏ Alyson Freeman数据中⼼总监戴尔科技可持续发展部⻔ Kevin MarquardtCyrusOne 能源政策与监管事务总监 Rigor Lois Alamar壳牌能源⾼级客⼾经理 威尔逊·莱亚国际数据中⼼权威机构（IDCA）拉美区负责⼈ 执⾏摘要 对于能源供应商来说，⼈⼯智能正在成为电⽹规划和可靠性的倍增器：在我们的全球调查中，⾄少六成的电⼒⾼管预计，先进⼈⼯智能分析将在减少故障、提⾼运营⽣产率和预防停电⽅⾯带来超过10%的改进。然⽽，⽬前只有45%的公⽤事业公司在使⽤⼈⼯智能或机器学习进⾏电⽹优化和可靠性提升，这表明在扩⼤数字化和⼈⼯智能驱动的运营以跟上蓬勃发展的需求⽅⾯存在重⼤机遇。⼤规模利⽤⼈⼯智能在负荷预测、预测性维护、实时电⽹控制及其他⽅⾯的优势，对于推动下⼀阶段的数字增⻓⾄关重要。最终，⼈⼯智能的规模化将依赖于⽓候技术的进步，以提供可靠、可负担且可持续的电⼒，⽽⼈⼯智能本⾝也将在提⾼能源系统效率和韧性⽅⾯发挥核⼼作⽤ 年。这些压⼒在不同地区的表现各不相同。在美国，尽管仍存在局部发电过剩，但数据中⼼驱动的负荷增⻓已超过现有发电和可交付能⼒¹。在欧洲，电⽹约束已成为成熟数据中⼼枢纽的主要障碍²。与此同时，在亚太地区，能源获取本⾝被⼴泛视为进⼀步扩展数据中⼼的最直接制约³ 人工智能将每个数据中心转变为不稳定的工业负荷：80%的公用事业公司预计会出现更极端且更难以预测的需求峰值，直接影响电网韧性 数字基础设施的快速崛起，尤其是运⾏⼈⼯智能⼯作负载的数据中⼼，正在给全球电⼒系统带来压⼒。绝⼤多数⾏业领导者——70%的电⼒⾼管和83%的数据中⼼⾼管——预计，未来3⾄5年内，以⼈⼯智能为主导的⾼密度数据中⼼站点将显著增加区域电⼒需求。此外，近80%的电⼒⾼管预计，随着⼈⼯智能使⽤的增⻓，波动性和负荷“峰值”将⼤幅增加 挑战不仅在于新需求的绝对规模，还在于其地理集中性：⼤规模的新数据中⼼集群正在对当地电⽹造成压⼒。超过⼀半的电⼒⾼管将这种局部负荷集中视为可靠服务的主要障碍 因此，电⼒公司看到供需缺⼝在扩⼤：77%的⼈担⼼数据中⼼需求的增⻓将超过他们扩⼤供应的能⼒，68%的⼈甚⾄预计未来⼏年内某些地区将出现电⼒短缺 然而，人工智能不仅推动需求，它也是解决方案的一部分：超过60%的公用事业公司预计人工智能将带来显著的效率和运营收益 执⾏摘要 •薄弱的可靠性裕度：84%的受访者表⽰，随着⼤型持续负载收紧可⽤缓冲容量，备⽤容量不⾜已成为挑战 电网现代化速度决定价值实现周期：78%的数据中心负责人认为电网基础设施建设时间表是关键制约因素 投机性需求导致的过度预测可能引发资本错配和产能过剩：60%的电⼒⾏业⾼管指出投机性需求带来的资产搁浅⻛险这些投机性请求，全球77%的电⼒⾼管（美国为79%）表⽰，他们很难准确预测需求。 这⼀担忧在欧洲尤为突出（90%的欧洲电⼒⾏业⾼管提及此项⻛险）•供应链压⼒：74% 的企业⾯临关键基础设施成本上升和设备延迟（欧洲⾼管报告的⽐例更⾼，达78%） 能源企业同样认识到满⾜这⼀激增需求需要前所未有的速度，但基础设施与执⾏层⾯的挑战形成完美⻛暴，制约其快速响应能⼒。关键制约因素包括： 数据中心转向现场发电，重塑公用事业关系：29% 已部署，39% 计划在一到两年内增加现场容量 当约20%的数据中心负载请求可能永远不会发生（根据我们约三分之二的受访者），如何有效规划电力需求和分配资本？ •⽼化的基础设施：过时的电⽹是数据中⼼可靠供电的⾸要问题，全球74%的电⼒⾼管提及 ⾯对这些电⽹限制和延迟，数据中⼼运营商越来越多地采⽤现场或近场发电——从备⽤柴油发电机转向主要的表后（BTM）4能源解决⽅案。最初作为临时措施的做法，正迅速成为增⻓和可靠性的战略要务。在我们的研究中，全球29%的数据中⼼⾼管表⽰他们已经部署了现场发电（从燃⽓轮机和燃料电池到 随着数据中⼼电⼒需求激增，电⼒组织还必须管理不确定性。并⾮所有负载请求都是可信的。三分之⼆（67%）的电⼒⾼管认为，⼤约五分之⼀ •连接和许可延迟：全球和欧洲84%的电⼒⾼管报告新项⽬许可缓慢或困难，全球76%（欧洲79%）因冗⻓的电⽹互联研究⽽受挫，成为容量扩展的瓶颈 收到的数据中⼼负载请求中有19%从未实现。由于 执⾏摘要 数据中⼼和AI⼯作负载。因此，许多组织正在投资储能以稳定可再⽣能源：超过⼀半的电⼒⾏业⾼管 可再⽣能源和混合微电⽹），另有39%计划在未来⼀到两年内增加现场或表后电⼒。超过七成的数据中⼼领导者预计在未来五年内通过此类解决⽅案⼤幅减少对电⽹的依赖。 超出其管辖范围之外运作。 （54%）和56%的数据中⼼领导者报告部署电池储能系统（BESS）以帮助弥合间歇性差距。 单一来源不够：82%的数据中心和66%的公用事业领导者支持平衡、稳定且更清洁的能源组合 •核能时间线仍不匹配：下⼀代核能可提供清洁基荷容量，但对其近期作⽤的预期仍然较低——82%的电⼒⾏业⾼管（以及61%的数据中⼼⾼管）认为，即使⼩型模块化反应堆（SMR）也⽆法在未来3-5年内以⽀持数据中⼼所需的速度部署。 这⼀趋势标志着能源⽣态系统的结构性转变，有效地在公⽤事业公司与其最⼤客⼾之间形成了合作与竞争并存的动态关系。⼀⽅⾯，现场发电可以通过满⾜中央电⽹⽆法⽴即容纳的需求来帮助电⼒公司——在受限区域作为电⽹供应的宝贵补充。另⼀⽅⾯，⼴泛的⾃我发电侵蚀了电⽹的可⻅性和控制⼒：数据中⼼⽆协调地切换到备⽤电源可能会使调度、储备管理、电价结构以及系统的实时平衡复杂化。电⼒公司将需要新的⽅法来整合这些客⼾拥有的资源，否则将⾯临负荷和收⼊损失，并出现零散的“影⼦电⽹” 电⼒和数据中⼼领导者都认为，没有⼀种单⼀的能源能够可靠地为下⼀波⾼密度计算提供动⼒。多数⼈：全球82%的数据中⼼⾼管（美国为86%）和全球66%的电⼒⾼管（欧洲为69%）表⽰，平衡且多样化的能源组合对于⻓期的可靠性和韧性⾄关重要 •天然⽓填补了近期的缺⼝：因此，绝⼤多数（全球68%的能源和数据中⼼领导者，以及美国超过⼗分之七）认为天然⽓对于满⾜紧迫的容量需求和快速开发时间表⾄关重要。然⽽，对天然⽓的依赖是⼀把三刃剑：近60%的能源⾏业 •快速的可再⽣能源增⻓⽆法满⾜始终在线的数据中⼼需求：虽然新的可再⽣能源容量⾄关重要且正在增⻓，但78%的电⼒供应商和73%的数据中⼼运营商承认，仅靠可再⽣能源还不能确保⼤规模数据中⼼的24/7供电 执⾏摘要 ⾼管们承认，增加天然⽓使⽤与脱碳承诺存在冲突；同时这可能增加⼈⼯智能与数据中⼼运营商的⼆氧化碳排放，带来额外可持续性压⼒。此外，燃⽓轮机较⻓的交付周期以及持续的地缘政治紧张局势，正削弱部分地区对天然⽓的依赖可⾏性。 通过优化现有资产、扩⼤可再⽣能源规模实现发电组合再平衡。将并⽹发电资源优先分配给可预测需求，保留灵活性并评估新兴低碳⽅案。优先升级⾼增⻓负荷区域的电⽹基础设施，实施实时监控并释放潜在容量。在电⽹受限区域部署分布式解决⽅案 真正的人才短缺不是电工——而是能够将电网工程、数字智能和价值创造整合为一个系统的领导者 推动数据中⼼下⼀阶段增⻓需要主动的系统管理，涵盖需求规划、资本排序和电⽹现代化——以资本效率为统⼀准则。同样，数据中⼼领导者必须优先考虑硬件、基础设施和软件⽅⾯的能效杠杆，从源头遏制⽇益增⻓的电⼒需求。我们的研究指出了五个优先事项： “数据中⼼客⼾将在未来⼗年推动指数级需求，未能适应的能源公司将很快被甩在后⾯。障碍固然存在——但这就是游戏规则，适应已不再是可选项。赢家将是那些完美执⾏、选择正确项⽬、尽早接触新客⼾、并提供电⽹接⼊、可靠电⼒和竞争性解决⽅案的恰当组合的公司。” Pedro Almeida Fernandes 伊⽐利亚天然⽓和电⼒市场的⼀位⾼管 谁应阅读本报告及原因 适用对象 源、天然⽓和⼩型模块化反应堆在未来数据中⼼供电中的作⽤，并重点展⽰了AI、⽣成式AI及AI代理等先进技术如何创造价值。 本报告⾯向能源组织（包括综合公⽤事业、电⼒⽣产商与开发商、电⽹机构、能源供应商与聚合商及能源服务提供商）的⾸席⾼管与⾼级领导者，尤其适⽤于负责战略规划、投资优先级、系统规划、电⽹运营、可靠性及增⻓的管理者。除能源企业外，监管机构与政策制定者、数据中⼼所有者、运营商与超⼤规模企业、能源采购与可持续发展领导者、投资者、开发商、原始设备制造商及供应链合作伙伴亦能从中获取宝贵洞⻅。 本报告提出了为未来数据中⼼供电的详细⽅案，基于综合研究、内部专业知识及对612位年营收超5亿美元且已涉⾜数据中⼼的能源组织⾼管（总监级以上）的调研结果，同时涵盖对175位来⾃年营收超2.5亿美元的数据中⼼所有者或运营组织的⾼级⾏业主管的调研发现。这些组织分布于北美、欧洲、亚太及拉美21个国家。报告还整合了约20位⾏业领袖的定性⻅解。 原因 本报告探讨了快速增⻓的数据中⼼运营（尤其是AI⼯作负载）如何重塑电⼒需求，分析了能源组织⾯临的关键挑战及其应对策略，研究了可再⽣能 量⼦安全已成为多数组织的关注焦点01 数据中⼼正推动需求激增的电⼒需求 1.1. 电⼒需求加速增⻓ 发达经济体电⼒需求再度攀升 随着⼯业、交通和建筑领域的全⾯电⽓化，以及电动汽⻋、数据中⼼等数字基础设施和⼈⼯智能驱动技术的快速扩张，全球电⼒需求持续增⻓——在2024年增⻓4.4%之后，2025年预计将增⻓3%5。这⼀增速⼏乎是2013年⾄2023年平均年增量的两倍6。尽管新兴经济体仍是增⻓的主要驱动⼒，但发达经济体在经历15年停滞期后，电⼒需求再度回升，其在2025年全球需求增⻓中的占⽐将从2024年的17%升⾄近20%（⻅图1）7。 在我们的研究中，近六成（58%）电⼒⾏业⾼管表⽰，过去三年电⼒需求激增。其中⼤多数⾼管（75%）将这⼀增⻓归因于数字化和数据中⼼的发展，其次是⼯业扩张（68%）、制造业及供应链的本⼟化或回流（67%），以及出⾏解决⽅案的电⽓化（65%）（⻅图2）。⼀家全球领先的综合能源解决⽅案提供商的副总裁兼采购、寻源与供应战略负责⼈对此表⽰赞同：“由于⽓候变化，亚洲和⾮洲的冷却需求显著增加，随着经济发展，越来越多的⼈能够负担空调。与此同时，快速⼯业化、数据中⼼发展以及加密货币所需的备⽤电⼒进⼀步加速了电⼒需求。” 图2. 数字化和数据中⼼的发展正在推动电⼒需求增⻓ 来源：凯捷研究院，《赋能数据中⼼》，2026年1⽉，N=352名来⾃全球电⼒组织的⾼管，这些组织在过去三年中经历了电⼒需求的增⻓ *注：本次调查中，亚太地区包括澳⼤利亚、新西兰、中国、⽇本、新加坡和印度；欧洲包括英国、法国、德国、西班⽛、意⼤利、瑞典、挪威、芬兰、丹⻨、爱尔兰、冰岛和荷兰；北美包括美国和加拿⼤；拉丁美洲包括墨西哥、巴西、阿根廷、秘鲁和哥斯达黎加 来源：凯捷研究院，《赋能数据中⼼》，2026年1⽉，N=612名来⾃全球电⼒组织的⾼管（北美：232；欧洲：220；亚太：90；拉丁美洲：70） 国际能源署预计未来电⼒需求增⻓将逐步加速。2026⾄2030年间各⾏业年度电⼒需求增速预计⽐过去⼗年快约50%。参与我们调查的电⼒⾏业中，⼗分之七（69%）的⾼管预计未来三⾄五年电⼒需求将增⻓，主要驱动⼒来⾃数据中⼼（⻅图3）。 58% 图3。 数据中⼼预计将在未来3⾄5