高盛旗下Carbonomics團隊在9月27日釋出的一份50頁報告中,將全球資料中心表後發電(Behind-The-Meter,BTM)容量預測從40GW大幅上調至67GW,並預計到2030年,燃氣輪機、往復式發動機和燃料電池合計將供應美國28%、全球25%的資料中心電力需求——而這一比例在2025年幾乎為零。
報告的核心判斷是:電網擴張速度遠遠跟不上AI算力帶來的電力需求增長,資料中心自備電廠正從邊緣選項走向行業主流。高盛美國科技團隊及GS SUSTAIN團隊預測,全球資料中心裝機容量將從2025年的101GW增至2030年的217GW,其中美國單獨達到108GW。以電力需求計,2030年全球資料中心用電量較2025年增長170%,較此前117%的預測大幅上調,超過60%的增量來自美國。這一趨勢將推動高盛對美國總體電力需求複合年增長率的預測升至3.5%。
電網側的瓶頸是這一轉變的直接推手。報告顯示,美國新建高壓輸電線路的年均里程已從2010至2014年的1700英里驟降至2020至2023年的350英里,2023至2024年間更僅新增55至125英里。從提交併網申請到正式商業運營的中位等待時間已接近五年。高盛援引發電裝置製造商INNIO的資料指出,電網接入時間已從歷史上的約兩年延長至今天的七年以上。正是這一現實,促使超大規模資料中心運營商開始簽署長達15年的BTM電力合同。
政治壓力同樣在推動這一趨勢。報告援引資料顯示,今年夏天全美42個州共爆發142場反資料中心抗議活動。每一GW的自備發電,就是一GW不會被攤入普通居民電費賬單的負擔,BTM模式的政治成本正在持續下降。
在技術路線的選擇上,高盛的綜合評分體系給出了一個反直覺的結論:燃料電池以76.6分位居榜首,超過航改型燃氣輪機(68.2分)、往復式發動機(67.0分)和重型燃氣輪機/聯合迴圈機組(59.6分)——儘管其度電成本(LCOE)是所有選項中最高的。針對500MW資料中心,高盛測算往復式發動機LCOE約為80美元/MWh,聯合迴圈燃氣輪機約81美元/MWh,開式迴圈燃氣輪機約91美元/MWh,而燃料電池高達117美元/MWh——即便享受30%投資稅收抵免,也僅能降至90美元/MWh。
燃料電池的核心競爭力在於時間。在高盛評分體系中,投產時間權重高達20%,可用率權重15%,而LCOE和初始資本支出合計僅佔25%。固體氧化物燃料電池製造商報價從下單到供電僅需6至12個月;往復式發動機需要1.5至2.5年;重型燃氣輪機則需5至7年,遠高於正常市場的2至3年。報告援引Bloom Energy在二季度業績電話會上的表述指出,客戶現在以每單位算力的總電力成本來衡量投資回報,一座1GW資料中心提前一個月投入運營,潛在收益可達10至20億美元。
燃料電池還具備兩項額外優勢:其一,冗餘配置需求最低,服務500MW IT負載僅需約9%的超額裝機,而聯合迴圈燃氣輪機需要高達47%的冗餘;其二,燃料電池直接輸出直流電,可無縫對接輝達推進的800V高壓直流機架架構,省去變壓器和逆變器環節,將約10至12%的電力損耗壓縮至約3%。
供應鏈的緊張程度從燃氣輪機市場可見一斑。高盛資料顯示,2025年全球燃氣輪機訂單量達100GW,較2024年的55GW大幅躍升;2026年僅上半年已簽約67GW,其中第二季度單季即達38GW。主要製造商的訂單狀況觸目驚心:GE Vernova積壓訂單加預留產能達116GW,預計年底前超過125GW,2030年產能全部售罄,2031年產能已售出逾50%;西門子能源累計承諾量達87GW,其中24GW與資料中心相關,即便計入所有已宣佈的產能擴張,2030年仍存在約10%的供需缺口;三菱重工已在洽談2030年代交付的專案。
發動機製造商同樣不堪重負:Wärtsilä的2028年產能已售罄,正在洽談2029至2030年槽位;INNIO積壓訂單加預留量超過15GW,為過去12個月交付量的逾4倍,並剛剛簽下一座超大規模資料中心的1.1GW基礎電力訂單;卡特彼勒大型發動機積壓量增長逾3.5倍;康明斯訂單已排至2028年;勞斯萊斯表示資料中心業務已佔其發電銷售額的80%以上。供應瓶頸的壓力已蔓延至極端應對措施:據報道,SpaceX已著手在德克薩斯州自建渦輪葉片工廠以突破瓶頸;部分AI開發商甚至重啟工業鍋爐和蒸汽輪機。
燃料電池同樣面臨產能制約。高盛測算,Bloom Energy新建的2GW產線即便滿負荷運轉,到2030年累計交付量也僅約7.7GW,遠低於其預測的全球18GW需求。要填補這一缺口,需要Ceres Power的被許可方——包括斗山、台達、濰柴等——同步大規模擴產,而斗山目前的年產能僅為50MW。
在更長的時間維度上,高盛給出了一個關鍵判斷:小型模組化反應堆(SMR)是可行的BTM選項,從長遠來看可靠且相對經濟,但由於投資週期較長,資料中心的大多數相關投資不太可能在2030年前落地。這一時間線恰好與整個BTM敘事的內在邏輯吻合:燃氣輪機、往復式發動機和燃料電池本質上都是過渡方案,建立在5至7年的渦輪機排隊、產能受限的燃料電池生產線以及天然氣價格長期維持低位的假設之上。唯一能夠提供永久、可規模化、不受燃料價格波動影響、零排放且真正實現現場供電的方案,是部署在園區內的模組化核反應堆。高盛的時間線與SMR開發商的規劃幾乎天然銜接:燃氣BTM和燃料電池承擔2030年前的過渡負荷,模組化核能在2030年代逐步規模化,恰好趕上第一批現場燃氣資產到期續約、天然氣價格走勢存在不確定性的時間視窗。