北美缺电现状：AI需求非线性增长和电网老化之间的矛盾
思瀚产业研究院    2026-02-10

需求端来看，2025-2026年美国电力消耗有望创历史新高。2023年以来美国数据中心在建项目激增，美国数据中心项目规划装机容量从2023年初的5GW增长至2025年10月超245GW，AIDC电力需求呈现非线性增长态势。基于美国数据中心建设的电力需求增长，EIA预测2025-2026年美国电力消耗将创历史新高，数据中心的电力消耗占比也将从2018年的2%提升至2028年的10%以上。

给端来看，总量层面电力供应基本满足需求。从北美发电结构来看，煤电占比逐年下降（平均服役年龄过长、短期难以恢复），天然气在发电结构中的占比进一步提升，短期视角来看美国电力供应似乎可以覆盖需求。但中长期来看，AI数据中心将带来区域性缺电和稳定电源紧缺两大风险。

一方面，美国电力基础设备寿命过于老旧：美国的电力基础设施平均寿命高达35-40年，老旧程度位列全球第二，大部分已经进入生命周期末期，不具备稳定的输电能力，近年来部分地区断电事件频发。因此，电力供给不足是美国数据中心停机的最大影响因素，近年来比重持续提升。2020年由于电力供应不足导致数据中心停机占所有停机情况比重为37%，2023年提升至52%。

另一方面，AIDC建设区域较为集中，区域电力供应压力较大：美国数据中心多集中在电价低、光纤网络便利的城市，如加州、德州、弗吉尼亚州等。

①加州：美国高科技产业聚集地，具备丰富的产业基础（越近数据传输越快，可以实现算力溢价）和强大的地方政府税收支持；电网基础设施完善，能够提供稳定的电力供给。

②德州：丰富的天然气、石油产量和可再生能源，带来全美最低的能源价格；自然灾害风险小。

③弗吉尼亚州：美国互联网交换枢纽，具备高速和高带宽的互联网连接；政府给予了较大的税收优惠。

此外，区域割裂与互联不足也导致电力失衡。美国由500余家私营电力公司运营三大独立电网（东部/西部/德州ERCOT），区域间仅靠少量直流线路互联，跨区协调成本高企，频率/电压稳定难以保障。例如2025年PJM电网多次因跨区功率失衡触发紧急控制。

作为美国发电主力军之一，煤电机组的退役将加剧电力短缺矛盾。根据EIA，美国煤电将迎来新一轮退役高峰，燃煤电厂的发电容量将从2025年5月的172GW下降至2028年底的145GW，缩减16%，按照2024年煤电在美国结构占比15%计算，煤电的缩减将带来美国2028年底总发电量约2%的下降，进一步加剧美国电力短缺。

北美NERC预计美国2027-2030年年均高峰缺口20GW以上。基于北美供需矛盾以及持续增长的AI资本开支情况，北美NERC预测2030年数据中心电力负荷将达到70GW（全美总负荷约200GW），2027-2030年年均高峰缺口20GW以上，德州、中大西洋、中西部、加州将面临显著高风险；美国DOE预测美国2030年年均高峰缺口达20-40GW。

2025-2030年美国将新增224GW装机容量，但其中只有天然气的66GW是连续供电，风光实际供电较差，因此会出现较大电力缺口。