美国电网限制:2028年前实现40GW以上的后端数据中心?
今天,美国电网服务于大多数数据中心负载,但我们正达到一个临界点。随着人工智能实验室和超大规模云服务商对电力的需求不断加速,电网无法快速增加容量。这使得后端(Behind-The-Meter)成为最大玩家确保所需电力的唯一途径。近一年前,我们的现场天然气深度研究首次预测了BTM天然气设备市场中新参与者的快速增长。自那时以来,像Bloom Energy、Bergen Engines、Wärtsilä等公司表现出色。克服GEV和西门子涡轮机容量限制的难度远低于许多人所担心的。今天,我们将深入分析美国电网容量,以理解必须通过后端解决方案填补的数据中心短缺。先从关键数字开始:首先,我们持续看到美国数据中心建设创纪录,从2026年的21GW增长到2030年的84GW。我们上周详细解释了为什么数据中心延误的头条新闻往往被夸大。我们的研究表明,在2028年及之后,BTM将为超过一半的新美国数据中心提供电力,DC BTM设备的总可寻址市场(TAM)将在2029年达到每年超过50GW。新的电网容量增长速度不够快,并且还需要支持非数据中心负载增长。上述图表显示了我们预测的三个核心构建模块:预计的美国数据中心总电力需求、可用的美国电网容量和新的电网供应。我们利用SemiAnalysis行业领先的见解构建此预测。第一个模块,数据中心需求,来自一个基于单栋建筑的自下而上的预测,支持了一个逐片芯片的人工智能需求预测模型,并通过我们的代币经济模型进行验证,该模型跟踪建设的经济并回答“泡沫”问题。我们的能源模型的第二个构建模块,电网裕度,分析美国电网各主要部分的供需动态。我们的模型遵循所有ISO和RTO的方法论,模拟UCAP/ICAP储备、供需增长、可靠性风险等。第三个模块通过我们的新能源模型产生的自下而上的预测来预测新的电网供应。我们跟踪美国40,000个发电资产,并逐季度预测所有燃料类型的商业运营日期(COD)。然后,利用我们专有的ELCC模型估算发电厂的“真正”容量价值,适应每个ISO和主要非ISO区域的具体情况。我们的预测显示,每年新增的净ELCC容量仅为15GW,预计到十年末将上升至20GW以上。这实际上是电网运营商可以识别的为满足稳定数据中心负载所增加的所有可靠容量,以及其他稳定负载如工业厂房、半导体制造厂等。在此基础上,已可用的裕度接近于零,并预计到2027年将为负,根据我们对全国所需储备裕度的分析。因此,我们预计发电将是电网连接数据中心负载增长的主要瓶颈(传输是另一个瓶颈,将是在后续深度研究中的主题)。所有数据中心运营商都已亲身经历这一点:一个公用事业公司告诉你,它可以满足2027年的负载增长计划,例如500MW,后来又表示他们只能在2029年提供该负载,因为长期设备电网互联所需的主要变压器(MPTs)到高压断路器,在某些情况下,网络升级根本无法更早提供。更糟糕的是,负担越来越落在买方身上:现在,确保电网连接的电力往往需要开发商出具大额信用证、保证金,或签订“接受或支付”承诺,以资助建设满足其负载的发电设施。例如,Switch Datacenter在2026年关闭了一项数十亿美元的履约信用证设施,以支持这些义务。在许多情况下,尽管有数十亿美元的承诺,公用事业公司也面临着没有按时交付的任何处罚。这些发电和传输限制,加上市场激励不足,使得后端(Behind-The-Meter)往往成为GW-scale新建的最具吸引力的解决方案。我们已经观察到,许多顶级开发商计划在德克萨斯州建设5GW以上的后端设施,那里现场天然气的许可更容易。我们的数据中心模型对此进行了极为详细的涵盖,将少数“真正”的5GW以上校园与那些没有表现出可信开发迹象的校园区分开来。这当然是对BTM解决方案和供应商的实质性顺风。 然而,主要受益者并不是通常的嫌疑犯。
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