當(dāng)AI遇上電力，一場(chǎng)靜默的能源革命正在發(fā)生。

2025年，全球AI算力需求以指數(shù)級(jí)速度攀升，而支撐這一增長(zhǎng)的底層邏輯并非僅僅是芯片，而是電力——這一曾被視作傳統(tǒng)工業(yè)血液的能源，正在成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“新石油”。馬斯克在2024年博世大會(huì)上預(yù)言：“2025年AI發(fā)展或?qū)⒚媾R電力瓶頸”，這一警告將電力推向了技術(shù)革命的前臺(tái)。

高盛數(shù)據(jù)也顯示，AI部署已推動(dòng)數(shù)據(jù)中心電力需求激增160%，而國(guó)際能源署(IEA)預(yù)測(cè)，2026年全球數(shù)據(jù)中心耗電量將較2022年的460太瓦時(shí)翻倍。

在此背景下，AI與電力的深度融合，不僅是技術(shù)迭代的必然，更催生了萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)機(jī)遇。本文將從需求爆發(fā)、供給變革兩大維度解析這場(chǎng)“算力+電力”的雙向奔赴如何重塑全球能源與經(jīng)濟(jì)格局。

需求側(cè)：AI算力饑渴驅(qū)動(dòng)電力需求“超線性爆發(fā)”

首先從需求端看，AI的每一個(gè)環(huán)節(jié)其實(shí)都是耗電大戶。在訓(xùn)練端，中科院物理研究所文章指出在OpenAI訓(xùn)練大語(yǔ)言模型GPT-4時(shí)，完成一次訓(xùn)練需要約三個(gè)月時(shí)間，使用大約25000塊英偉達(dá)A100 GPU。每塊A100 GPU都擁有540億個(gè)晶體管，功耗400瓦，每秒鐘可以進(jìn)行19.5萬(wàn)億次單精度浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算，每次運(yùn)算又涉及到許多個(gè)晶體管的開(kāi)關(guān)。容易算出，僅僅是這些 GPU，一次訓(xùn)練就用了2.4億度電。

而AI算力來(lái)源的芯片同樣是耗電大戶。集成電路技術(shù)發(fā)展到今天，芯片中的晶體管已經(jīng)變得極為微小。所以，單個(gè)晶體管所產(chǎn)生的熱量并不會(huì)太高。但問(wèn)題是，芯片上的晶體管實(shí)在是已經(jīng)多到了常人無(wú)法想象的程度——比如，在IBM前幾年發(fā)布的等效2納米制程芯片中，每平方毫米面積上，平均有3.3億個(gè)晶體管。再小的熱量，乘上這個(gè)規(guī)模，結(jié)果一定相當(dāng)可觀。

在日常使用時(shí)，在全球已推出的數(shù)百個(gè)AI大模型中，僅ChatGPT每天就要消耗50萬(wàn)千瓦時(shí)電力來(lái)響應(yīng)用戶超2億的應(yīng)用需求，這相當(dāng)于1.7萬(wàn)個(gè)美國(guó)家庭的日均用電量。。隨著全球用戶數(shù)量、使用頻率的增加，耗電量也將不斷累積。

而隨著多模態(tài)大模型、自動(dòng)駕駛、工業(yè)數(shù)字孿生等技術(shù)的普及，AI算力需求正從“線性增長(zhǎng)”轉(zhuǎn)向“指數(shù)級(jí)躍遷”。華泰證券預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)與美國(guó)數(shù)據(jù)中心用電量將分別達(dá)到2022年的3.5倍與6倍以上。東吳證券則認(rèn)為國(guó)南網(wǎng)25年在特高壓、配網(wǎng)以及老舊設(shè)備更新等領(lǐng)域有望持續(xù)加大投入，預(yù)計(jì)全國(guó)電網(wǎng)投資同比+15-20%，維持高增長(zhǎng)。

據(jù)國(guó)際能源署發(fā)布的《電力2024》報(bào)告預(yù)測(cè)，到2026年，全球數(shù)據(jù)中心每天的用電量將達(dá)到1.05萬(wàn)億千瓦時(shí)，大約是整個(gè)日本全年的用電量。當(dāng)下AI應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，其對(duì)全球電力系統(tǒng)的“壓榨”還將進(jìn)一步凸顯。

供給側(cè)：技術(shù)創(chuàng)新重構(gòu)電力產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈

因此從供給端看，AI對(duì)電力的需求不僅體現(xiàn)為總量擴(kuò)張，更要求供電質(zhì)量的革命性提升：

首先是穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)中心負(fù)載率提升后，電源波動(dòng)可能導(dǎo)致巨額損失(如訓(xùn)練中斷、數(shù)據(jù)丟失)，因此對(duì)“零中斷”電力供應(yīng)的需求激增。

其次是清潔性。AI的電力需求如此龐大，如果依靠傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)將造成極大的環(huán)境壓力。因此對(duì)AI的電力供應(yīng)也必須有清潔性。

此外還要有可擴(kuò)展性。AI算力的彈性擴(kuò)展要求電力基礎(chǔ)設(shè)施具備快速響應(yīng)能力，例如模塊化核電小堆、分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用。

在此背景下從發(fā)電側(cè)看，核電因其穩(wěn)定性與低碳屬性成為短期焦點(diǎn)。2025年，美國(guó)聯(lián)合能源公司(Constellation Energy)以10億美元合同向政府供應(yīng)核電，股價(jià)曾單周漲幅超10%；瑞銀則預(yù)測(cè)，核電股在2025年平均漲幅將有望達(dá)29%。而中長(zhǎng)期視角下看，如果儲(chǔ)能問(wèn)題得到解決，風(fēng)光電也可以作為核電的補(bǔ)充。

在電網(wǎng)側(cè)，AI將賦能實(shí)現(xiàn)“智慧調(diào)度”。目前看AI技術(shù)正深度滲透電力全鏈條：例如在預(yù)測(cè)與調(diào)度上，中國(guó)華能將工業(yè)過(guò)程溫度控制系統(tǒng)與“睿智小能”AI助手相結(jié)合，保證溫度精準(zhǔn)控制與快速響應(yīng)，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)給出控制參數(shù)建議等。公開(kāi)數(shù)據(jù)也顯示中國(guó)華能集團(tuán)的“睿智小能”AI助手將新能源發(fā)電預(yù)測(cè)誤差降低至5%以內(nèi)，棄風(fēng)棄光率下降30%。

在故障預(yù)警上，AI通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，AI可以快速識(shí)別設(shè)備故障類型和位置，輔助運(yùn)維人員進(jìn)行故障診斷和定位，縮短故障處理時(shí)間，提高供電可靠性。在負(fù)荷預(yù)測(cè)上 AI可以分析歷史用電數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)等信息，預(yù)測(cè)未來(lái)用電負(fù)荷，幫助電力公司優(yōu)化發(fā)電計(jì)劃，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

而在相關(guān)個(gè)股方面，國(guó)信證券表示，IDC電力設(shè)備：建議關(guān)注四大方向：1)變壓器/開(kāi)關(guān)柜環(huán)節(jié)；2)UPS/HVDC環(huán)節(jié)；3)有源濾波器APF環(huán)節(jié)；4)服務(wù)器電源環(huán)節(jié)。建議關(guān)注金盤科技、明陽(yáng)電氣、伊戈?duì)枴⒑掏姎狻⑹⒑牍煞荨⑽邓{(lán)鋰芯。

電網(wǎng)：建議關(guān)注四大方向：1)特高壓直流，重點(diǎn)關(guān)注柔性直流應(yīng)用對(duì)于換流閥價(jià)值量的提升；2)主網(wǎng)投資訂單、交付雙重景氣，關(guān)注組合電器等環(huán)節(jié)；3)電力設(shè)備出海，重點(diǎn)關(guān)注變壓器、智能電表、環(huán)保氣體開(kāi)關(guān)等環(huán)節(jié)；4)配電網(wǎng)升級(jí)改造，重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)龍頭。建議關(guān)注國(guó)電南瑞、許繼電氣、平高電氣、思源電氣、四方股份、金杯電工、三星醫(yī)療、海興電力。

結(jié)語(yǔ)：點(diǎn)亮智能文明的能源燈塔

綜上，從愛(ài)迪生門洛帕克實(shí)驗(yàn)室的直流電網(wǎng)，到特高壓輸電的"電力高速公路"，再到AI賦能的能源互聯(lián)網(wǎng)，人類始終在重復(fù)著同一個(gè)故事：每次技術(shù)革命最終都演變?yōu)槟茉蠢眯实母锩．?dāng)我們?cè)贑hatGPT的對(duì)話中驚嘆于硅基智能的涌現(xiàn)時(shí)，更應(yīng)看見(jiàn)其背后涌動(dòng)著的、照亮人類文明進(jìn)階之路的電力之光。

在這場(chǎng)算力與電力的雙向奔赴中，中國(guó)擁有全球最大的智能電網(wǎng)、最完備的清潔能源產(chǎn)業(yè)鏈、最具活力的AI應(yīng)用場(chǎng)景。能否將這三重優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為引領(lǐng)全球能源革命的戰(zhàn)略勢(shì)能，將決定我們?cè)谥悄芪拿鲿r(shí)代的歷史坐標(biāo)。