近期，关于美国“缺电”的讨论颇受关注。一方面是讨论AI行业发展或受制于电力供应瓶颈。11月3日，微软CEO纳德拉（Satya Nadella）在一档播客节目中指出，人工智能行业的问题并非计算资源过剩，而是缺乏足够电力来支撑所有GPU的运行。纳德拉坦言，该公司目前面临的困境是库存中的部分AI专用GPU因电力不足无法接入使用。另一方面则是讨论数据中心“抢电”，导致美国居民用电成本飙升，冲击美国消费，甚至影响中期选举格局[1]。

那么，美国真的“缺电”了吗，当前电力供需情况如何，居民电费负担是否已经显著加剧，AI驱动的数据中心建设将对电力需求造成多大影响？

（一）美国当前电力供需状况如何？

美国终端用电分为终端消费和直接用电两种，其中直接用电是指自发电自用，即，自己（或关联方）发电，直接用在自家（或同一组）设施的业务/生产上，不算电厂自身用电。终端消费则区分三大部门——居民、工业、商业和交通（交通用电量占比较小，并入商业部门处理），按照2024年数据，直接发电、居民用电、工业用电、商业和交通部门用电分别占比3.3%、36.1%、25.2%、35.5%。

1、短期（2026）：供或快于求

Ø 需求侧来看：

短期视角下（未来一年），美国终端用电在历经十余年近乎零增长的平稳态势后，重新步入攀升通道，但增长暂时未出现过度扩张迹象。

1）疫情之前三十年来，美国终端用电经历了由温和增长到基本持平的转变。金融危机前，1990-2005年，美国终端用电年复合增速2%左右；金融危机后到疫情前，2005-2020年，美国终端用电复合增速0.1%左右（图1）。

2）疫情之后，得益于商业部门用电的快速增长，美国终端用电量再度步入上升通道，近6年复合增速或在2%左右，与1990-2005年基本持平。根据美国能源信息署（ EIA ）短期能源展望， 预计 2020-2026 年美国终端用电复合增速可达 1.9% ，与 1990-2005 年间基本持平，同期，美国商业和交通部门、居民部门、工业部门用电量复合增速分别为 3.2% 、 0.6% 、 2.2% 。单独看 2026 年，预计终端用电增速达 2.5% ，略快于 2025 年的 2.3% ，其中，商业和交通部门增速 4.3% 、居民部门 0.4% 、工业部门 3.3% 。值得注意的是，按照 EIA 当前估算， 2026 年商业和交通部门用电或自 1951 年以来首度超越居民部门（图 2 ）。

Ø 供给侧来看：

短期视角下（到2026），供给增速或快于需求，发电设备利用率并不紧张。

当下产能利用情况？2001年以来，美国发电、输电和配电行业产能利用率呈趋势下滑，反映供给相对需求保持充裕状态。

未来1年产能利用情况？根据EIA短期能源展望中对2025-26年美国发电量和装机容量的预测，我们推算发电设备平均利用天数（=发电量/装机容量/24），以此反映发电设备利用率情况，作为产能利用率的代理指标。我们发现，2025-26年，发电设备平均利用天数或趋于下降（图4），显示未来1年电力供给或相对充裕。

2、中长期（2030）：或面临区域性短缺

本节内容参考美国能源部《评估美国电网的可靠性与安全性》分析报告。

如何衡量电网可靠性？核心是看停电的时长及规模，包括两个标准：1）停电持续时间：平均每年供电中断时长（LOLH）不得超过2.4小时。这相当于每十年累计中断一天，以满足通常所说的“十年一遇”的标准要求。2）停电影响程度：年度用户平均未供应电能（NUSE，即，未能满足的用户用电需求）不得超过0.002%。这意味着，特定年度内无法向用户供应的总电能，不得超过该年度用户总电能需求量的0.002%。

当前美国电网可靠性如何？除了德州（对应ERCOT区域）外，其他均满足可靠性标准。当前电力系统下，停电持续时间方面，美国整体平均每年供电中断时长（LOLH）8.1小时，弱于可靠性标准2.4小时，不过分区域来看，除了ERCOT供电区域外，其余各区域LOLH均低于2.4小时。停电影响程度方面，全美年度用户平均未供应电能（NUSE）为0.0005%，好于可靠性标准（0.002%），其中ERCOT区域的NUSE为0.0032%，弱于可靠性标准（0.002%）。

中长期（2030年）美国电网可靠性如何？首先，在评估未来电力需求时，美国能源部考虑了数据中心的影响，采用各大机构对未来数据中心新增用电量预测的中位数（50GW）。评估结果区分两种情景：1）机组关停情景：假设所有已宣布的机组退役计划均会执行，同时纳入北美电力可靠性公司（NERC）一级资源类别下的“成熟新增发电容量”——该类别涵盖已建成、在建的发电项目，以及已签署正式且获批的互联服务协议或购电协议的项目。2）无机组关停情景：假设无任何机组退役，仅纳入上述成熟新增发电容量。

基本结论是：避免机组停运可以提高电网可靠性，但PJM、SERC、SPP、ERCOT和区域电网仍然存在短缺问题（图7），且冬季尤为突出。

具体而言：

在情景1（机组关停情景）之下：除ISO-NE和NYISO区域外，所有区域均未达到可靠性阈值，而在评估模型中，这两个区域假设没有额外的AI/数据中心用电量增长。到2030年，供电中断时长（LOLH）最低为CAISO区域的7小时/年，最高可达PJM区域的430小时/年；用户平均未供应电能（NUSE）在0.0032%（non-CAISO West区域）~0.1473%（PJM区域）之间，远超可靠性阈值0.002%。

在情景2（无机组关停情景）之下，多数地区未发生负荷损失事件（NUSE处于可靠性标准内），但PJM、SPP和SERC等三区域仍出现供电短缺情况（图7）。

3、区域：德州和中大西洋地区供需矛盾或较突出

短期（2026年），德州（ERCOT区域）和中大西洋（PJM区域）用电需求增速居前。

关于指标，此处用发电量表征需求，其扣除中间环节损耗即为终端用电量。

关于区域划分，美国可按电网运营区域划分为11个分区，其中，发电量最大的是中大西洋地区（对应运营商PJM），按2024年数据，PJM发电量占美国总发电量的20.9%，德州（对应ERCOT）发电量位居第四，占比11.1%。

未来1年区域需求结构？德州涨幅或“一骑绝尘”，PJM也将受到区域内数据中心群的拉动。根据EIA估计，对于德州（ERCOT区域），随着部分大型数据中心和加密货币挖矿设施投入运营，德州（ERCOT）区域电力需求将大幅增长，预计2025和2026两年平均增速达10.7%，而美国整体发电量两年复合增速仅有2.7%。对于中大西洋地区（对应PJM），PJM覆盖区域内，弗吉尼亚州北部市场拥有全球最密集的数据中心，将推动PJM发电量增速超过美国整体，2025-26两年复合增速3.6%（美国整体复合增速2.7%）。

中长期（2030年）来看，无论已经计划关停的机组是否执行关停，ERCOT（德州）、PJM（中大西洋地区）面临的供电短缺问题均相对突出，或不及可靠性标准（图7）。

（二）电价飙升了吗？

对于第二个叙事，用电成本上升影响居民消费，究竟是否确有此事？

1、从CPI看：电力涨价偏快，但整体拉动有限

从CPI读数来看，电力权重2.3%，9月电力CPI同比5.1%，拉动9月CPI同比仅0.1个点，影响较小。但从电力和整体CPI同比差值来看，今年3月以来，美国电力CPI同比增速确实比整体偏快，9月二者差值2.1%，处于1953年1月以来82.4%的偏高分位水平，考虑到电力是必需的生活成本支出，其涨价偏快客观确会加剧家庭，特别是低收入家庭的涨价感知和生活成本压力。

2、从电价看：家庭电价增速处于历史高位，但电力成本负担仅略微提升

从电价增速来看，居民部门电价增速处于历史高位，与CPI电价的表现一致（快于整体），不过比其他三部门（工业、商业、交通）要慢。今年前八个月，美国整体电价增速（相比于2024全年）5.1%，高于2024年的2.1%，处于1991年以来85.2%历史高分位，其中，居民部门电价增速3.8%，高于2024年的3%，处于1991年以来79.4%的分位水平。根据EIA预测，今年全年美国家庭电价增速或升至4.7%，该增速处于1991年以来86.4%高分位，2026年家庭电价增速或边际回落至4%。

从电力成本负担角度看，用电力成本（用电力公司售电收入衡量）/个人可支配收入衡量家庭电力负担，今年家庭电力负担略微提升，但幅度不大。今年1-8月，美国售电收入3739亿美元左右，其中向居民部门售电收入1799亿美元左右（占比48.1%），占个人可支配收入约为1.2%，比去年1.1%略微提升，比疫情以来5年（2020-2024年均值1.12%）高，与疫情前3年（2017-2019年均值1.2%）基本持平。对于明年，按照EIA预测，明年家庭部门电价增速4%，若明年美国居民个人可支配收入增速能持平于今年的4.6%，高于电价增幅，则在家庭部门用电量基本稳定的前提下，电力成本占比或趋于回落。

分区域来看，电力供需较为紧张的德州（ERCOT供电区域），家庭电价水平与增速均落后于整体，或反映电力成本压力相对可控（图13-14）。

（三）AI到底有多耗电？

综上，在前两节中，我们从美国基础的电力供需数据出发，分析发现，短期（到明年）暂看不到电力供需紧张的迹象，但中长期（到2030年），数据中心建设集中地区确实可能面临供给短缺。那么，AI相关设施建设究竟有多“耗电”，在中长期到底会催生多大电力需求，占比几何？

1、未来几年，美国数据中心建设预测催生多少电力需求？

参考美国能源部《评估美国电网的可靠性与安全性》，多家机构预测到2030年数据中心产生的电力负荷增量从33GW到68GW不等，美国能源部取值50GW，大约是各机构估算中值。

50GW是什么概念？1）从增量影响来看，其大概影响美国电力负荷年均增长率的近一半（45%左右）。按照美国能源部的建模，考虑数据中心的额外增量，则美国年峰值负荷将从当前的774GW增长至2030年的889GW，增幅达15%，年均增长率2.3%，若剔除数据中心的影响，则年峰值负荷到2030年将仅有826GW，增幅6.7%（仅为有数据中心影响的45%左右），年均增长率1.1%。2）从存量占比来看，大概是当前美国年峰值负荷774GW的6.4%。

2、未来几年，全球数据中心建设基本情况如何？

根据IEA 《2025年世界能源展望报告》，我们认为有3点值得注意：

1）全球范围内数据中心电力消耗将翻倍增长，但是其占整体用电量比例却趋于降低。受数据中心扩张浪潮推动，到2030年AI优化服务器的电力消耗将增长五倍，导致数据中心总用电量在2030年前翻倍（图16左一）。但，数据中心在总用电量中的占比却有所下降（图16左二）。

2）数据中心在地理分布上高度集中，美国、中国和欧洲合计占据全球82%的容量。未来几年，超过85%的新增数据中心容量将集中在这三个区域。在中国和欧盟地区，数据中心将占2030年前电力需求增量的6%-10%，其远低于美国，同期美国数据中心的电力需求增长贡献约达一半（图16右一）。

3）数据中心的快速扩张带来了诸多挑战，特别是在集群区域和城市周边，这种挑战不仅体现在电力层面，也包括核心组件的供应链承压，这可能导致规划新建数据中心不能如期交付（IEA估计可能有20%要延期）。许多地区的电网拥堵问题日益加剧、并网排队序列拉长，而新建数据中心的并网排队序列往往本就相当漫长。美国平均并网排队时间为1至3年，而在弗吉尼亚州北部，这一时间长可至7年。在英国及欧洲部分地区，平均排队时间据称高达7至10年。作为数据中心枢纽的都柏林，已暂停受理新的数据中心并网申请，暂停期直至2028年。此外，变压器、电缆、燃气轮机及关键矿产等核心组件的供应链已面临压力。例如，变压器交付的积压订单持续增加，影响了适配数据中心建设的基础设施部署进度。IEA分析估计，由于这些因素，约20%的规划新建数据中心可能面临延期风险。