能源专题研究：气电核电双擎驱动，破解数据中心供电瓶颈.docxVIP

1敬请参阅最后一页特别声明

1

敬请参阅最后一页特别声明

国金证券研究所

分析师:刘道明(执业S1130520020004)liudaoming@

联系人:钱家洛

qianjialuo@

气电核电双擎驱动,破解数据中心供电瓶颈

数据中心催生对稳定电力的需求

云计算、AI等技术发展带动全球数据中心规模迅速扩大，催生用电需求。根据我们的测算，到2035年，谨慎、中性、乐观情形下全球数据中心耗电量将增至1544.38/2321.05/3911.11TWh，与2023年的414TWh相比CAGR分别为11.60%/15.45%/20.58%。

数据中心自备电力或将逐渐成为主流。数据中心的“清洁化”和“大型化”要求更多地自备电站，同时数据中心选址存在“聚集效应”，可将电力需求有效转化为装机需求。由于单个数据中心的规模扩大，功耗超过100MW的数据中心变得常见，由电网供电将对电网产生过大负担，尤其是在数据中心聚集的地区，因此自备电力或将逐渐成为主流。国际数据中心巨头均有宏大的减排目标，“清洁化”趋势要求数据中心减少对电网中混合电力的购买，更多地自备清洁电力。由于数据中心建设常常聚集在某些区域，数据中心的扩张导致这些区域的电力逐渐吃紧，因此新的数据中心用电需求有望有效转化为装机需求。

稳定电力是数据中心供电的基石，首推气电和核电。我们通过模拟验证了稳定电力在数据中心供电中的重要性，若只通过光伏为数据中心供电，扩大配套新能源电站额定功率的效果较差，即使配备的光伏电站额定功率达到数据中心功耗的4倍，也会因储能规模不足而不得不在夜间从电网购电。配备一定规模的稳定电力后，数据中心可迅速摆脱对电网的依赖，这是单独依靠光伏和常规储能难以实现的，气电和核电的发电稳定、选址灵活特性使其适合为数据中心供电。

气电成为破解数据中心供电瓶颈的关键

数据中心对电网的冲击需要用气电化解。气电在数据中心供电领域的最大优势在于建设周期短和供电稳定，近年美国新投产的大功率气电站大多可在3年内投产，供电在部分市场已成为迫在眉睫的问题，需要先对碳排放问题妥协，使用气电缓解压力，长期来看需要通过CCUS来减少气电排放。

PPA或将提高气电为数据中心供电比例。未来新数据中心签订PPA的比例或将达到较高水平，同时PPA中气电的比例也有望提高。在我们的中性假设下，2035年，全球数据中心对气电的需求分别为812.94TWh，占2023年气电总发电量的12.43%；对天然气的需求分别为5.59亿立方米/天，占2023年天然气总需求的4.88%；若为数据中心建设的气电站均为基荷电站，以65%的容量因子计算，对气电新装机规模的需求分别为15.74GW，占2023年气电新装机规模的27.96%。

数据中心清洁化发展助力核电复兴

核电是已大规模应用的稳定清洁电力。随着数据中心“清洁化”趋势延续，核电作为为数不多的清洁稳定供电方案将越发受到重视。核电发展中的主要阻碍在于政策、公众接受度和建设中面临的风险，目前欧美政策对核电尤其是SMR（小型模块化反应堆）转向支持，公众对核电接受度回升，SMR的小型化也有助于控制建设中的延误和成本超支风险，减少投资者的担忧。

核电或将在2030年后为数据中心提供更多电力。核电支持数据中心有两种模式，分别是重启已停运的核电站和建设新核电站。2023-2024年海外数据中心公司公布了较多与核电的合作协议，合作模式聚焦于SMR建设。目前全球仅少量SMR已投产，大多还处于在建或规划阶段，预计2030年后可看到更大规模的商业化。

风险提示

算力需求不及预期的风险；数据中心单位功耗下降的风险；政策变化的风险；核电技术发展不及预期的风险。

扫码获取更多服务数据专题深度研究

扫码获取更多服务

2敬请参阅最后一页特别声明

2

敬请参阅最后一页特别声明

内容目录

数据中心新趋势催生对稳定清洁电力需求 5

“若要来，请自备电力” 5

全球数据中心用电量或将保持高速增长 8

数据中心需要稳定清洁电力 9

稳定电力是数据中心供电的基石 10

气电、核电可匹配数据中心需求 15

清洁化推动气电+CCUS及核电需求 16

较低的土地占用为气电和核电提供了更灵活的选址 17

兼顾清洁和稳定需要付出更高的成本 18

近火要用近水救——气电可快速缓解数据中心电力紧张 20

数据中心带动气电和天然气需求 22

气电+CCUS以满足清洁化需求 22

数据中心电力清洁化推动核电复兴 25

SMR或将得到长足的发展 2