大通证券 [深度报告下载] 彭博新能源财经揭开数据中心不可不知的十大真相

随着人工智能爆发式增长和数字化转型的深入，数据中心作为支撑万千应用与服务的基石大通证券，正以前所未有的速度发展，用电需求激增。那么数据中心的崛起将如何推动绿色电力需求？数据中心的“绿色承诺”有多卷？

根据彭博新能源财经BloombergNEF（BNEF）近期最新发布的《用电大户数据中心推动电力需求》报告，许多数据中心公司在全球低碳转型背景下已自发设定气候目标。例如，谷歌、Meta和微软等科技巨头以及托管数据中心企业 Digital Realty、Equinix和 GDS Holdings均计划于 2030 年前实现净零碳排放，而亚马逊则目标在 2040 年实现碳中和。其中相当一部分公司已加入气候组织(Climate Group)的RE100倡议，承诺旗下业务每年使用 100%的可再生电力。一些公司更为雄心勃勃，计划通过全天候无碳能源采购，实现小时和区域电力供需匹配。这些目标正推动数据中心运营商加大可再生能源消费。绿色电力采购是最主流的脱碳方式，互联网巨头在 2024 年签署的清洁电力 PPA 中已经占到 43%。

扫码下载BNEF《用电大户数据中心推动电力需求》报告，您将了解到：

立下如此目标，最终会壮志难酬，还是势在必行？

相关监管体现出哪些关注重点与未来倾向？

中美在用电需求与采购趋势方面有何差异？

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此外，BNEF凭借其全球深度洞察与专业数据，特别整理了关于数据中心的“十问十答”，为您呈现一个更清晰、更真实的数据中心产业图景。

数据中心有多耗电？如果把全球数据中心当成一个国家，它的用电量能排第几？

答：根据BNEF《全球数据中心用电需求展望》报告，2024年全球数据中心电力消费达370TWh。若将数据中心视为一个国家，其用电量已经超过英国等发达国家，成为全球第十大电力消费国。受AI发展驱动，预计未来十年数据中心电力需求将增长三倍至1,600TWh，占总电力需求4.4%。在 2031 年其用电量将超过日本，成为仅次于美国、中国和印度的全球第四大电力消费国。美国、中国和欧洲为主要市场，合计占全球数据中心70%电力需求。在BNEF的模型中，全球数据中心用电量仍然低于新能源汽车补能需求。

人工智能推动数据中心电力需求在十年内增长三倍

数据来源：彭博新能源财经BNEF

数据中心电力消费激增，对哪些国家和市场影响最大？

答：在美国和欧洲等数字产业发达市场，到2035年，数据中心用电量预计将占总电力需求的6-10%。美国数据中心快速扩张对能源基础设施规划和投资会产生重大影响，是未来十年塑造其电力市场格局的最重要力量。中国数据中心电力需求仅次于美国，但因其他行业用电量巨大，2035 年数据中心仅占全社会用电量3%左右。在项目储备和政策支持的推动下，东南亚的数据中心电力需求也将大幅增加。

数据中心用电呈明显区域差异

数据来源：彭博新能源财经。注：欲了解详细国家层面数据，请参阅《2025年新能源市场长期展望报告：数据工具》

欧洲数据中心 “碳票”有多贵？

答：欧洲数据中心年耗电量自2020年增长38%达到59TWh大通证券，是该地区主要电力用户。彭博新能源财经预计，到2030年这一数字将增至155TWh，届时电力生产商和数据中心每年可能面临高达50亿欧元的ETS许可费用，约为2025年预计11亿欧元的五倍。需求的快速增长给欧洲大陆电网带来了巨大压力，促使运营商转向使用柴油发电机、燃气轮机或与燃气电厂签订直接购电协议，但这将加剧碳排放。

预计25%的数据中心容量纳入欧盟排放交易体系

数据来源：彭博新能源财经。注：EU ETS指欧盟排放交易体系。欧盟数据中心容量涵盖英国。如果无法获取EU ETS覆盖数据中心的容量数据，则采用该地区的平均值。

数据中心的用电高峰，能让电网“崩溃”吗？

答：为满足高速增长的电力需求，部分市场已经开始增加对电网的投资。美国中部大陆独立系统运营商(MISO)的输电扩建计划大举投资302亿美元，扩建超高压(EHV)网络以适应包括数据中心在内的新的发电和负荷增长。这项投资规模是 MISO 以往任何计划的两倍多，预计于 2034 年投入使用。

MISO将电网投资额增加两倍

数据来源：彭博新能源财经、MISO 2024年输电扩建计划。注：第一阶段和第二阶段已纳入扩建计划。

数据中心电力需求带动额外装机，谁是最大“赢家”？

答：到 2035 年，全球需新增 362GW 的发电装机容量为数据中心供能。其中，可再生能源将占据 47%，化石燃料占 44%，储能占 9%。其中，光伏获益最大，预计将贡献114GW新增装机，其次是天然气（97GW）、煤炭（62GW）和风电（55GW）。近三分之二的新增装机容量位于中国、欧洲和美国，而这三个地区也将在未来 10 年引领数据中心投资。

数据中心短期内更依赖化石燃料

数据来源：彭博新能源财经。注：本分析衡量了数据中心对装机容量的边际影响。一旦并网，我们的建模假设数据中心的用电结构与其他电力用户相同。欲了解详细国家层面数据，请参阅《2025年新能源市场长期展望报告：数据工具》

美国数据中心电力需求是否引引领核电复兴？

答：美国数据中心用电需求在2030年前翻倍，推动先进裂变反应堆需求。与传统核电相比，这类技术经济性高、交付周期短，被视为潜在的解决方案。彭博新能源财经汇编数据显示，自2023年以来，美国科技巨头和数据中心供应商已与18家核裂变电力供应商建立合作，项目装机储备总计32GW，全部投运后美国核电装机容量将增加三分之一。然而，由于技术、许可和成本等方面的挑战，项目实际投运的时间和规模仍存在不确定性。

数据中心和人工智能对核电寄予厚望

数据来源：彭博新能源财经、新闻稿。注：其他包括Kairos Power、TerraPower、Dominion Energy和未公开的供应商。更多详情，参阅《美国数据中心增加核电交易但风险依然存在》、《全球数据中心电力需求展望》

数据中心需求激增，“铜”够用吗？

答：根据彭博新能源财经预测，未来十年，新建数据中心每年将产生约40万吨的铜需求，并在2028年达到57.2万吨的峰值。在此期间，数据中心累计铜用量有望超过430万吨，仅略低于全球最大铜供应国智利的年产量。到2035年，铜供应量预计将达到2,900万吨，比预测需求少600万吨。根据彭博终端大宗商品价格预测，铜价在2028年将升至每吨13,500美元的高点，届时铜可能占数据中心项目资本支出的近6%。

铜需求将远超可用供应

数据来源：

彭博新能源财经。注：“能源转型需求”包括电力和新能源汽车行业。“传统需求”包括其他交通运输、建筑、耐用消费品和HVAC（供热、通风和空调）。更多详情，参阅《2025-2035年数据中心铜需求追踪：供应紧张》

AI大模型训练一次，能耗有多夸张？

答：训练前沿AI模型所需的电力正以每年翻一番的速度增长。例如，GPT-4 等前沿AI大模型单次训练用电量可达50GWh，相当于约 4,600 个美国家庭一年的总用电量。为了应对训练和推理需求并实现规模经济，运营商正在建设超大规模数据中心集群。全球数据中心平均IT负载2024 年仅为15.7MW，在2025年超过50MW，2030 年或将突破 200MW。到2030年，IT负载超过 50MW的数据中心将承载全球数据中心IT负载的 58%，这 2024年这一比例仅为37%。

数据中心电力需求集中于超大型数据中心

数据来源：DC Byte、彭博新能源财经。注：IT负载包括仅来自 IT设备的电力负载，不包括支持数据中心运营的其他系统，如冷却和电源系统的电力负载。

AI数据中心的冷却方式有多“黑科技”？

答：AI训练集群单个机柜功率已突破100千瓦，远超传统数据中心的3-5千瓦，传统风冷技术已无法满足AI数据中心冷却要求。先进AI数据中心正转向液冷、浸没式冷却技术，冷却效率比传统空调高数倍。NVIDIA最新的Blackwell GPU、Meta、谷歌等AI集群均已采用液冷和直冷技术，一些数据中心甚至利用“海水冷却”或“冰岛地热”来降温。冷却系统的创新已成为提升AI数据中心能效的关键。

液冷技术从小众转向必须

数据来源：劳伦斯伯克利国家实验室，彭博新能源财经。

Q10

天然气的需求如何增长？

答：在美国，天然气价格低廉且供应充足，燃气发电预计将满足大部分新增电力需求，特别是在数据中心建设热点地区。若所有规划项目建成，美国数据中心的发电用气需求增幅约470%。彭博新能源财经预计，美国数据中心将新增69GW用电负荷，加上现有设施，天然气需求可达到每日68亿立方英尺，相当于2024年美国日均天然气消费量的8.4%。其中，东部地区尤其是“数据中心巷”所在的弗吉尼亚州北部，将出现最大的数据中心容量和天然气需求增长。不过，在天然气需求季节性高峰时，可能会面临管道限制。

随着储备项目投运，美国数据中心的发电用气需求将飙升470%