AI＋电力：未来十年的黄金赛道

当AI遇上电力，一场静默的能源革命正在发生。

2025年，全球AI算力需求以指数级速度攀升，而支撑这一增长的底层逻辑并非仅仅是芯片，而是电力——这一曾被视作传统工业血液的能源，正在成为数字经济的“新石油”。马斯克在2024年博世大会上预言：“2025年AI发展或将面临电力瓶颈”，这一警告将电力推向了技术革命的前台。

高盛数据也显示，AI部署已推动数据中心电力需求激增160%，而国际能源署(IEA)预测，2026年全球数据中心耗电量将较2022年的460太瓦时翻倍。

在此背景下，AI与电力的深度融合，不仅是技术迭代的必然，更催生了万亿级市场机遇。本文将从需求爆发、供给变革两大维度解析这场“算力+电力”的双向奔赴如何重塑全球能源与经济格局。

需求侧：AI算力饥渴驱动电力需求“超线性爆发”

首先从需求端看，AI的每一个环节其实都是耗电大户。在训练端，中科院物理研究所文章指出在OpenAI训练大语言模型GPT-4时，完成一次训练需要约三个月时间，使用大约25000块英伟达A100 GPU。每块A100 GPU都拥有540亿个晶体管，功耗400瓦，每秒钟可以进行19.5万亿次单精度浮点数的运算，每次运算又涉及到许多个晶体管的开关。容易算出，仅仅是这些 GPU，一次训练就用了2.4亿度电。

而AI算力来源的芯片同样是耗电大户。集成电路技术发展到今天，芯片中的晶体管已经变得极为微小。所以，单个晶体管所产生的热量并不会太高。但问题是，芯片上的晶体管实在是已经多到了常人无法想象的程度——比如，在IBM前几年发布的等效2纳米制程芯片中，每平方毫米面积上，平均有3.3亿个晶体管。再小的热量，乘上这个规模，结果一定相当可观。

在日常使用时，在全球已推出的数百个AI大模型中，仅ChatGPT每天就要消耗50万千瓦时电力来响应用户超2亿的应用需求，这相当于1.7万个美国家庭的日均用电量。。随着全球用户数量、使用频率的增加，耗电量也将不断累积。

而随着多模态大模型、自动驾驶、工业数字孪生等技术的普及，AI算力需求正从“线性增长”转向“指数级跃迁”。华泰证券预测，2030年中国与美国数据中心用电量将分别达到2022年的3.5倍与6倍以上。东吴证券则认为国南网25年在特高压、配网以及老旧设备更新等领域有望持续加大投入，预计全国电网投资同比+15-20%，维持高增长。

据国际能源署发布的《电力2024》报告预测，到2026年，全球数据中心每天的用电量将达到1.05万亿千瓦时，大约是整个日本全年的用电量。当下AI应用范围越来越广，其对全球电力系统的“压榨”还将进一步凸显。

供给侧：技术创新重构电力产业价值链

因此从供给端看，AI对电力的需求不仅体现为总量扩张，更要求供电质量的革命性提升：

首先是稳定性。数据中心负载率提升后，电源波动可能导致巨额损失(如训练中断、数据丢失)，因此对“零中断”电力供应的需求激增。

其次是清洁性。AI的电力需求如此庞大，如果依靠传统化石能源供应将造成极大的环境压力。因此对AI的电力供应也必须有清洁性。

此外还要有可扩展性。AI算力的弹性扩展要求电力基础设施具备快速响应能力，例如模块化核电小堆、分布式储能系统的应用。

在此背景下从发电侧看，核电因其稳定性与低碳属性成为短期焦点。2025年，美国联合能源公司(Constellation Energy)以10亿美元合同向政府供应核电，股价曾单周涨幅超10%；瑞银则预测，核电股在2025年平均涨幅将有望达29%。而中长期视角下看，如果储能问题得到解决，风光电也可以作为核电的补充。

在电网侧，AI将赋能实现“智慧调度”。目前看AI技术正深度渗透电力全链条：例如在预测与调度上，中国华能将工业过程温度控制系统与“睿智小能”AI助手相结合，保证温度精准控制与快速响应，并根据历史数据给出控制参数建议等。公开数据也显示中国华能集团的“睿智小能”AI助手将新能源发电预测误差降低至5%以内，弃风弃光率下降30%。

在故障预警上，AI通过分析历史数据和实时数据，AI可以快速识别设备故障类型和位置，辅助运维人员进行故障诊断和定位，缩短故障处理时间，提高供电可靠性。在负荷预测上 AI可以分析历史用电数据、天气数据等信息，预测未来用电负荷，帮助电力公司优化发电计划，提高电网运行效率。

而在相关个股方面，国信证券表示，IDC电力设备：建议关注四大方向：1)变压器/开关柜环节；2)UPS/HVDC环节；3)有源滤波器APF环节；4)服务器电源环节。建议关注金盘科技、明阳电气、伊戈尔、禾望电气、盛弘股份、蔚蓝锂芯。

电网：建议关注四大方向：1)特高压直流，重点关注柔性直流应用对于换流阀价值量的提升；2)主网投资订单、交付双重景气，关注组合电器等环节；3)电力设备出海，重点关注变压器、智能电表、环保气体开关等环节；4)配电网升级改造，重点关注行业龙头。建议关注国电南瑞、许继电气、平高电气、思源电气、四方股份、金杯电工、三星医疗、海兴电力。

结语：点亮智能文明的能源灯塔

综上，从爱迪生门洛帕克实验室的直流电网，到特高压输电的"电力高速公路"，再到AI赋能的能源互联网，人类始终在重复着同一个故事：每次技术革命最终都演变为能源利用效率的革命。当我们在ChatGPT的对话中惊叹于硅基智能的涌现时，更应看见其背后涌动着的、照亮人类文明进阶之路的电力之光。

在这场算力与电力的双向奔赴中，中国拥有全球最大的智能电网、最完备的清洁能源产业链、最具活力的AI应用场景。能否将这三重优势转化为引领全球能源革命的战略势能，将决定我们在智能文明时代的历史坐标。