公用事业行业电气化大时代之美国篇系列一：AI带来的需求侧新变化美国电力市场框架梳理-260112（39页）.pdf

1、相关研究电气化大时代之美国篇系列一：AI带来的需求侧新变化，美国电力市场框架梳理投资要点：bullet美国电力需求拐点初现，负荷规模提升&波动性增大&地区间差异明显成新趋势。过去十余年间美国电力需求增长停滞，2005-2021年用电量CAGR仅为0.2%，在制造业回流_+mathsfAl数据中心蓬勃发展的背景下2021-2024年用电量CAGR达到1.5%。AI数据中心的发展带来了预期负荷规模的显著提升，根据美国能源部/电力系统/英伟达出货芯片量预期，我们假设2025-2030年数据中心总负荷增量分别为50/90/130mathsfGW，制造业等其他需求增量70GW，期内总夏季峰值负荷CAGR

2、达到2.3%/3.0%/3.7%，且AI数据中心训练推理过程具有负荷波动大的特性，NERC报告区域内一数据中心负荷在36秒内由450MW降低至7MW，为电网安全带来更严峻的挑战。此外，美国电力需求增长地区差异明显，ERCOT、SPP、PJM地区2025-2030年预期CAGR分别为10.1%、7.2%、3.6%，是负荷增长的主要驱动力。bullet供给端电源增量以风光为主使得顶峰出力能力不足，电网投资滞后限制新机组接入及电力跨区输送。美国电源结构中，火、水、核电三类出力较为稳定电源由2011年的989GW下降至2024年的912GW，其中煤电装机容量由318GW下降至174GW（环保限制+天然

3、气价格下行影响煤电经济性)，与之相对应的是出力波动性大的风、光装机由49GW增长至329GW，负荷高峰期电源顶峰出力能力不足。在电网端，美国70%输电线路以及电力变压器运行年限在35年以上，因此尽管2024年美国电网投资额突破300亿美元创历史新高，但大部分用于更新改造，2024年仅新增888英里高压输电线路，远低于DOE规划5000英里每年的新建需求，直接导致机组并网排队周期增长，2022-2023年新增机组并网许可审批时间接近5年。此外，美国风光资源分布不均，新能源的跨区消纳亦依赖于电网端的输电线路建设。bullet美国目前电力市场体制呈现传统垂直一体化管制+市场化并存格局。美国自1970

4、年代起开始电力市场化转型但各州进程不一，到目前建立起7大RTO/ISO覆盖约三分之二的电力消费者，各区域市场自行制定区域内电力交易与调度规则，电力批发市场未覆盖的其余区域仍采用传统的垂直一体化公用事业监管模式。传统监管州通常采用成本+合理回报的定价方式，电力公司定期提交综合资源规划，经州公用事业委员会审批通过后公司可据此执行资本开支并纳入费率基础中；电力批发市场核心包括电能量交易、容量保障和辅助服务，电能量市场定价方式为基于边际成本的节点边际定价，容量市场交易通常为拍卖形式，资源运营商提供出售报价形成供给曲线，电力系统运营商则基于区域内需求情况提供需求曲线。bullet电力缺口的解决依赖多电源

5、协同发力，环保限制或部分解除，储能、SOFC等新技术补位。根据2025-2030年负荷增长以及EIA装机预期，低/中/高三种情景下2030年电力系统储备裕度将下降至5%/1%/-3%。由于核电建设周期长、气电设备商产能已达到上限，美国政府正在推动解除对于发电机组温室气体排放限制，我们测算若2025-2030年煤电退役装机容量由目前EIA预期的103GW下降至50GW，2025-2029年低情景下各年峰值负荷缺口在12GW及以内，中/高情景下各年峰值负荷缺口在12-25GW区间内，仍然需要储能、SOFC等新型电源技术补充峰值负荷缺口，至2030年随气电装机释放供需紧缺逐步缓解。bullet投资建

6、议：（1)短期缺口补充：储能环节推荐阳光电源，建议关注阿特斯、天合光能；BloomEnergy作为SOFC核心供应商，在手订单充足，建议关注SOFC产业链，三环集团作为燃料电池隔膜板核心供应商，有望充分受益SOFC装机的爆发；（2）用电负荷增长+电网更新持续驱动电网投资：看好供给持续紧缺北美变压器市场，推荐金盘科技，建议关注思源电气、三星医疗；看好缺电背景下AIDC的电气架构革新，固态变压器产业链加速发展，推荐金盘科技、阳光电源、正泰电器、盛弘股份、中恒电气，建议关注禾望电气；（3）中期维度燃气轮机是主力新增电源：中国企业有望在海外供应链短缺的背景下提升份额，建议关注联德股份、豪迈科技、应流股