電力設備行業專題報告：算力革命與能源革命共振，美國缺電背景下的電力投資機遇.pdf

電力設備行業專題報告：算力革命與能源革命共振，美國缺電背景下的電力投資機遇。算力投資不斷上調，美國電力供需顯著不足。OpenAI已將其截至2033年算力投資規模上調至250GW，2030年美國最高用電負荷有望突破1000GW（目前在820GW上下），需求大幅上調導致美國可能出現缺電問題。電源側可能通過建設氣電、核電、儲能、SOFC等形式解決，同時電網建設也有望同步。此外衍生的問題是：（1）如果美國算力投資繼續上調或傾盡全力也無法滿足算力需求，行業發展將如何演化？（2）中美科技競爭背景下，算力投資對中國電力供需有何影響。

發電側：氣電、核電是主力電源，儲能、SOFC作為應急手段。我們測算在2030年1000GW的最高預測下，考慮/不考慮既定機組退役時，美國電力缺口為182/89GW。（1）氣電：適合美國的穩定、廉價能源，GEV、西門子等公司燃氣輪機訂單快速增加；（2）核電：最穩定的電源形式之一，美國將其核電裝機目標從當前的約100GW上調至2050年的400GW，但核電建設審批較慢，短期無法補足缺口；（3）儲能、SOFC有望成為解決用電缺口應急手段，同時隨著AIDC單體容量提高，其負荷波動也將加大，儲能可以有效平抑AIDC負荷波動，有望成為AIDC標配。

電網側：電網投資上調，國內企業或迎出口機遇。（1）美國電網投資預期上調：2013年美國電網投資首次突破200億美元，但隨后多年保持在200-250億美元的區間。2024年起電網投資大規模增加，當年投資額首次突破300億美元。維持電網可靠性是當前美國電網投資主要驅動力，而由于負荷增長帶來的電網投資占比較低。根據EEI預測，2025/2026/2027年美國電網投資分別達到378億、427億和434億美元。（2）伊頓、ABB等相關公司對美銷售額及在手訂單快速增加。（3）中國2022—2024年變壓器對美出口金額同比增長65%、25%、44%，25Q1-Q3同比增長33%。25Q1-Q3對非美國地區出口同比增長41%，增速顯著高于對美國出口。我們認為這可以說明美國電力投資增長對全球產能產生虹吸效應，中國對非美國家和地區出口有望迎來機遇。

電源設備：800VDC是演化趨勢，SST或將是長期解決方案。英偉達發布下一代AI電源架構（800VDC）白皮書，SST或將迎來發展機遇。隨著GPU性能不斷提升，其功耗問題也愈發突出，帶來的主要問題有：機柜功率大幅增加、機柜空間愈發寶貴、工作負載波動增加。為解決上述問題，英偉達提出了800V直流架構。相比于415V交流，相同線徑下800V直流可以提升約157%的功率，后續不排除進一步提升至1500V。利用固態變壓器（SST）直接將中壓交流電轉換為800V直流或將是長期解決方案。

國內篇：AI有望帶動國內電力供需重回緊張周期。中美科技競爭背景下，中國算力投資也有望超出預期。雖然中國電力規模遠超美國，但如果考慮中國AIDC投資與美國相當，中性情景下AIDC和充電樁將拉動十五五用電量復合增長率約1.1pct、樂觀情景下拉動約1.5pct，或將導致我國電力供需重回緊張周期，帶動電力投資進入新一輪周期。這種情況下建議關注國內電源及電網設備商投資機會。