储能设备及系统集成行业美国缺电系列专题1：美国缺电AIDC配储星辰大海

目录投资建议 3发展耗电量大，美国电网压力大 3美国电力需求受拉动 3美国电网老旧脆弱，数据中心排队时长长 10美国缺电配储星辰大海 短期看带来电力剧烈波动，配储调峰调频或成趋势 中长期看：新能源配储或成为主流的自备供电形式 12配储市场空间预测 15核心标的 15阳光电源：全球光储龙头，美国场市占率前三 15海博思创：国内储能系统龙头，进军海外 15阿特斯：美国光储均布局，本土产能有稀缺性 16西典新能：特斯拉储能CSS核心供应商 16风险提示 17投资建议AIDC发展致电力缺口，美国电网压力大。2028325-580太瓦时（5R26.9%。数据中1-37器已经处于“超期服役”状况。AIDC2026对比传统数据中心模型训配储20%，4h等。自备电源打开更大的配储市场空间，高增可期。SOFC，1-1.53年以上，SOFC90-1206h，100%52美元/MWhSOFC补贴后的82美元经济性更强。在目前燃气轮机产能紧张的情况下，新能源配储做自备电源或有一席之地。2026-203010.1、25.9、53.5、和165.7GWh，CAGR101%，4353.9GWh表1：相关标的估值表2024A2025E2026E2024A2025E2026E688411.SH海博思创219.004.865.4513.2245.0640.2016.56增持2024A2025E2026E2024A2025E2026E688411.SH海博思创219.004.865.4513.2245.0640.2016.56增持300274.SZ阳光电源152.205.327.098.3928.6121.4718.14/603312.SH西典新能46.501.441.992.5432.2923.4018.33/688472.SH阿特斯15.130.610.440.8224.8034.5718.46/平均值3.063.746.2432.6929.9117.87，注：海博思创的EPS预测来自于国泰海通研究，其他为 一致预期。美国电力需求受AIDC拉动美国电力需求受等拉动。20243975TWh，yoy+2.61%（包括数据中心（制造业的用电需求增长。2024年，在美国电力消费中，37.30%来自于居民、来自于商业、26.02%来自于工业和0.18%来自于交通。图1：美国电力销售量（TWh）45004000350030002500200015001000020142015201620172018201920202021202220232024Residential Commercial Industrial TransportationEIA，天然气和核为主要发电来源，新能源发电占比提升。2024年美国发电销售电量/发电量发电量来自于天然气，18.15%来自于核电，15.14%来50004000300020001000020142015201620172018201920202021202220232024-1000煤水电石油抽蓄天然气50004000300020001000020142015201620172018201920202021202220232024-1000煤水电石油抽蓄天然气地热其他化石核风光伏EIA，1230GW，yoy+3.61%43GW32GW，5GW41.15%装机为天然气机组，14.16%1700-1800h3500h左右，仅为其一半。图3：美国新增装机（GW）140012001000020142015201620172018201920202021202220232024煤 石油 天然气 其他化石核水电 抽蓄 地热 风 光EIA，表2：美国电源利用小时数煤天然气核水电风光伏20145288260780873255282816392015483530378079312726281665201646483087809233512793158020174700284680793764290317922018473531308117366228881816201942203333824936092857176220203588334981853569285517282021428032118160314828491738202243923358815131823071182020233783355880963063285617092024374436937946304029711719EIA，预计到2030年会新增约202320243542GW58GW2025220GW，较年初83GW170%73%1.5430005仅批准7.5GW的新增接入容量，这一数字已接近宾夕法尼亚州东南部六县人170万）20248.6的数据，该邦拥92.6GW85.3GW。在极端天气下，69.7GW15吉瓦。图4：数据中心装机量预测IEA图5：数据中心耗电量预测IEA图6：ERCOT大型负荷排队约225GWCNBC图7：ERCOT实际以及预测大型电力负荷发展情况CNBC2014201660太瓦时Th2017I服务器201876TWh，1.9%。美国数据中心的能耗继续以越来越快的速度增2023176TWh4.4%2028325-580太瓦时（5R26.9%，占美国总电力需求6.7%-12%。图8：美国数据中心用电预测DOE202572030天然气发电）的固定容量退役，104GW209GW（20GW天然气发电、31GW4h电池发电、124GW太阳能、32GW风电）的新发电容量替22GW来自稳定的基载发电来源，在有退役的情况下，停1002030年停电风险增342030年电23GWPJM203016.7GW，SERC-EN203051GW。图9：美国未来停电风险增加DOE图10：美国在无装机退休的情况下的装机缺口DOE数据中心导致美国电价走高，特别是容量电价。根据MonitoringAnalytics，PJM的2025年1-10月对比2024年1-10月来看，总批发电价从55.46美元80.67美元/MWh，yoy+45%。其中变化最大的是容量电价：3.62美元11.76美元32.648.58美元/MWh，主要是能源价格上升。图11：PJM2025年1-10月批发电价上涨+45%MonitoringAnalytics26-27年容量电价拍卖价格进一步上涨。2025722互2026/2027329.17美元每兆瓦日，较前一年创纪录水平增长22%，PJM388.57PJM146.24GW146.11GW139159.33GW，5.4GWPJM202420302027年就出现电力短缺。192.94RPM收入RPM141.89278%。2028/2029的拍卖预计会更高价格，且没了最高价限制。如果增20GW的新数据中心负载，并能全部作为紧急需求侧资源投放到容量市3.96亿美元。如果增20GW的数据中心负载，并且在容量市场中作为紧急需求侧资源投放的90%或更低，IMM估计对现有客户的容量成本增加约为每年54.8亿美元。图12：美国PJM运营的区域MonitoringAnalytics美国电网老旧脆弱，数据中心排队时长长Energy2025》1-373040年，远远超过其预25500070%的变压器已经处于超期服役状况。图13：美国数据中心排队时间长MonitoringAnalytics美国缺电，短期看：带来电力剧烈波动，配储调峰调频或成趋势800V为下一代AIDC技术。800伏直流（800已成为下一代配电的54伏直流480英伟达800V白皮书揭示储能为未来重要配置。借助GPU，这些工作负载可以在各个数据中心之间实现同步，这会在极短的时间间隔内导致巨大的30%100%42GPU4GPU性能以降低峰值。图14：数据中心架构的演进英伟达800V白皮书图15：储能平抑波动英伟达800V白皮书50%，2h2026中长期看：新能源配储或成为主流的自备供电形式数据中心主要能源供应增量为可再生能源和天然气，另外核能也可能有重要贡献。根据《Energy2025STEPS2035400CPS情景下，可再生能源也提供了最大比例的新增供电，大约40%。天然气在满足数据中心电力增长中也发挥关键作2035220CPS285STEPS203520302035年，美国数据中心的电力供应将（规定新核电机组建设与运营许可证审批185年）也有重要贡献。图16：至2050年的全球电力按来源划分WorldEnergyOutlook2025》WorldEnergyOutlook2025》新能源配储补贴后已与燃气轮机平价，中长期不补贴平价可期。根据48-109美元（50，4h）50-131美元/MWh（1150-1600美元/kw122-313/h33-1美元/h+E44-123美元/h21-103/h。LCOE7763美元/MWh，PJM93美元。在光照资源好，且初始投资成本可控的情况下，光储成本接近燃气轮机成本。图18：各能源LCOE对比LAZARD对比燃气轮机和13EnergySOFC6h100%的光储S补贴后52/Wh，与燃气轮机平价，较SOFC补贴后的82美元/MWh经济性更强。表3：SOFC和燃气轮机的LCOE发电设备 燃料 单位价格

设备投资/（美元/kW）

设备寿命 发电效率

运行电费（美元/kWh）

度电折旧（美元/kWh）

LCOE（美元/kWh）集装箱柴油发电机组

1.01 美元/L 700 20000 35 0.315 0.035 0.35SOFC（补贴前）SOFC（补贴后）SOFC（补贴后+换堆）

4.63 美元/MMBtu4.63 美元/MMBtu4.63 美元/MMBtu

3200 40000 60 0.026 0.08 0.1062240 40000 60 0.026 0.056 0.0823360 80000 60 0.026 0.042 0.068燃气轮机4.63美元1000100000400.040.010.05（涨价前）/MMBtu燃气轮机（涨价后）4.63美元/MMBtu2000100000400.040.020.06表4：光储配置的敏感性分析项目参数1参数2参数3储能时长446配置比例50%100%100%光伏lcoe575757利用小时175217521752储能LCOS115115110光储价格（美元/Mwh）7077.0979.11光储LCOE（30%补贴）303030利用小时175217521752储能LCOS（30%补贴）838379光储价格（美元/Mwh，补贴后）42.6649.5651.96厂的雄心勃勃目标，但大多数公司仍依赖传统的绿色电力采购来降低碳足100%11100%。202443%。2030125太瓦时。图19：数据中心带动绿电需求英伟达800V白皮书配储市场空间预测800V4h20%。往后，由于数据中心对电需求过大，未来占美国电量需求10%以上，燃气轮机等供应紧张且科技公司对绿电比例有100%，6-8h2026-2030年数据中心配储需求分别为10.1、25.9、53.5、98.7和165.7GWh，CAGR101%，4353.9GWh。表5：AIDC配储市场空间20242025E2026E2027E2028E2029E2030E2026-2030累计总装机（GW）4251.564.080.5101.9129.5164.0新增装机（GW）7.09.512.616.521.427.634.5112.6yoy35%33%31%30%29%25%配储功率比例20%35.00%50.00%65.00%80.00%配储时长（h)44.555.56配储需求（GWh)10.125.953.598.7165.7353.9yoy158%106%84%68%相关标的阳光电源：全球光储龙头，美国市场市占率前三2020-202411.7249