电力设备行业深度报告：源网荷矛盾催生美国缺电中国制造出海重构全球电力格局

正文目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、源：新能源新增装机与煤电老旧机组退役的矛盾 5电源侧风光储主导新增机，化石能源为电量主力 5稳定电源存量机组较为旧，煤电退役仍在持续 6二、网：存量电网老旧与新建电网较少间的矛盾 8美国电网碎片化程度高 8美国电网老旧程度较高 10美国新建电网不足 11三、荷：负荷端未来快速增长带来的矛盾 13数据中心建设驱动用电求增长 13峰值负荷增长带来挑战 15负荷增长与稳定电源占减少的矛盾 17四、投资建议 19五、风险提示 20图表目录图1：美国1950-2022年电生产结构 5图2：2022年美国电力主要源构成 5图3：美国2026年计划新发电装机（单位：GW） 6图4：美国2026年计划新发电装机占比构成 6图5：2010年时美国各类型电机组投运时间统计 6图6：2010年时美国各类发机组运行时间及容量统计 6图7：2025-2029年美国计新增发电装机容量（MW） 7图8：2025-2029年美国计退役发电装机容量（MW） 7图9：美国计划2026年退发电装机容量 8图10：美国2026年计划退发电装机分布 8图11：美国RTOsandISOs区域划分图 8图12：美国各州区域划分 8图13：美国三大独立互联网区域划分 9图14：美国公用事业公司2022-2023在输配电方面投资对（单位：亿美元） 10图15：2014-2024美国电力断统计 11图16：美国2023/2024等并网排队容量对比 11图17：2000-2016年提交的联请求结果 11图18：从互联强求到运营平均时间（单位：年） 11图19：美国2003-2023年力方面相关支出（十亿美元） 12图20：美国2010-2024年建345KV及以上输电线路英数 12图21：2025-2030年全国峰需求总增长预测 14图22：GridStrategies预的负载驱动因素 14图23：2030年前美国负荷长主要由六大地区驱动 14图24：美国2026-2027年望上线的GW级数据中心 15图25：AI训练中心负载需曲线变化 15图26：夏季峰值需求预计年增长最大的十个地区（左轴单位：GW） 15图27：冬季峰值需求预计年增长最大的十个地区（左轴单位：GW） 15图28：美国电力峰值需求在2025年7月创造2次新记录 16图29：美国十年夏季和冬峰值需求变化和增长率 16图30：基于当前装机、预退役和新增装机预测的备用容量率示意图 17图31：不同地区基于当前机、预计退役和新增装机预测的容量盈余/缺口示意图 17图32：2000-2050美国发电机构成（GW） 19图33：2000-2050美国发电机构成占比 19表1：美国政策影响煤电机退役进程 7表2：美国电力市场监管架和市场规则层面区别 9表3：美国电力市场运营主分散 10表4：美国RTO/ISO区域2016-2024年拥堵成本（单位：万美元） 13表5：美国2016-2024年拥成本估计（单位：百万美元） 13表6：美国不同地区2030用电增长预测 18表7：相关公司估值表 20一、源：新能源新增装机与煤电老旧机组退役的矛盾电源侧风光储主导新增装机，化石能源为电量主力、核能及可再生能源。大部分电力是通过蒸汽轮机利用化石燃料、20。图1：美国1950-2022年电力生产结构 图2：2022年美国电力主要来源构成资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：EIA，麦高证券研究发展部近年新增装机中以风光储为主导。EIA202686GW，其中光伏计划新增43.4GW，占比50.4，其中超过一半的光伏装机计划主要分布于得克萨斯州（40、利桑那州（6、加利福尼亚州（6）和密歇根州（5；储能计划新增24.3GW，占比12.9GW3.4GW2026装机6.3GW，占比7.33风电计划新增装机11.8GW，占比13.72；其他计划新增0.2GW，占0.23。从新增装机结构角度，新能源成为美国电源侧主导新增装机。图3：美国2026年计划新增发电装机（单位：GW） 图4：美国2026年计划新增发电装机占比构成50 太阳能 储能 天然气 风能 其他40 13.72%0.23%30 7.33%2010

50.47%0太阳能 储能 天然气 风能 其他资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：EIA，麦高证券研究发展部稳定电源存量机组较为老旧，煤电退役仍在持续1980206090201051307330上。图5：2010年时美国各类型发电机组投运时间统计 图6：2010年时美国各类发电机组运行时间及容量统计资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：EIA，麦高证券研究发展部EIA的数据统计，2025-2029275.62GW，主要为新能源等间歇性电源。稳定电源中天然气发电计划新增34.21GW，燃油发电0.08GW0.23GW,新建稳定电源中增量主要来自于天然气发电。2025-202946.49GW31.11GW13.36GW1.53GW，煤电等老旧发电机组退役持续进行。图7：2025-2029年美国计划新增发电装机容量（MW） 图8：2025-2029年美国计划退役发电装机容量（MW）0

2025 2026 2027 2028 2029石油 天然气 水电 风能 太阳能

0

2025 2026 2027 2028 2029煤炭 石油 天然气资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：EIA，麦高证券研究发展部1.3政策因素影响退役进展美国煤电机组退役以联邦环保法规强制约束为核心，叠加州级退煤承诺、市场竞争与能源部保供干预，形成“延期+经济激励”的混合政策体系。EPA（2024）对煤电设定明确退役年20262201270紧急保供命令也显著放缓退役节奏。表1：美国政策影响煤电机组退役进程政策类型 核心内容 对煤电机组退役的影响政策类型 核心内容 对煤电机组退役的影响EPA（2024）

（1）2032年前退役煤电机组：无需额外减排改造（2）2032-2039203040（3）2039203290碳捕捉C

CS成本高将选择关停EPA排松绑(2026年2) 撤销拜版汞有毒排放准(MATS)，恢复2012年宽松标准2025-2026年多次发布命令，保留印第安纳

短期延缓退役，降低合规成本DOE紧急保供命令资料来源：DOE，EPA

Schahfer、科罗拉多Craig、密歇根J.H.Campbell等多座机组，2025年保留约17吉瓦容量

显著放缓退役节奏12.3GW4.6GW7.7GW63年以来最低水平。202610.9GW6.4GW58202620254，20258.02.6264.6GW4220251。图9：美国计划2026年退役发电装机容量 图10：美国2026年计划退役发电装机分布资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：EIA，麦高证券研究发展部二、网：存量电网老旧与新建电网较少间的矛盾美国电网碎片化程度高“马赛克”1037独立系统运营商区域传输组织（ISO/RTO）PJMMISOSPPCAISOERCOTNYISOISO-NERTOISO图11：美国RTOsandISOs区域划分图 图12：美国各州区域划分资料来源：FERC，麦高证券研究发展部 资料来源：Mapsius，麦高证券研究发展部48其中（Easternnercnncton38个州及加拿大东部，36个平衡机构（31个美国、5个加拿大。（Westernnercnncton14个州及加拿大西部、墨西哥北部，含37个平衡机构（34个美国、2个加拿大、1个墨西哥。得州互联电网（ERCOT：覆盖得州大部分地区用电负荷，仅1个平衡机构。图13：美国三大独立互联电网区域划分资料来源：EIA，麦高证券研究发展部负责跨州输电、批发电力市场监管，无全国电网规划权。州层面，各州公共事业委员会（PUC）负责本州配电、区域实行集中式电力市场（日前、实时、辅助服务、容量市场，如PJM、CAIO。非RTO实行双边合约市场，无统一交易平台，跨区交易成本高。核心功能/区别表2：美国电力市场监管架构和市场规则层面区别核心功能/区别监管分类

联邦层面 FERC负责州输、批发力场监管无全电网划权州层面 各州公事业员会（PUC）负本州配、零电价电网资批，州至上跨州划需各州协商效率低市场分类

RTO/ISO ）RT0域 实行双合约场，统一易台，跨交易本高资料来源：FERC，APPA等，麦高证券研究发展部3000（或称公用事业公司EIA（IOU、公共运营或管理的公用事业公司(POU)以及合作性公用事业主体类型 数量 服务用户数量（百万） 服务用户占比 核心特征表3：美国电力市场运营主体分散主体类型 数量 服务用户数量（百万） 服务用户占比 核心特征盈利性机构，是大型电力分销商，近3/4的公用投资者所有私营电力公司（IOU）16811071.43 投资者所有私营电力公司（IOU）16811071.43 ，IOU口密集地区最为普遍市政公有电力公司（POU）195824非盈利性，包括由联邦、州和市政府运营的公用15.58 事业机构；一些地区也可能运营POU（构）电力合作社8122012.99 47资料来源：EIA，麦高证券研究发展部;注：表中数据为2017年数据美国电网老旧程度较高美国电网已进入超期服役，结构性老化阶段。美国电网核心骨干设备多建于上世纪50-70年代，部分超50年，远超30-40年的设计寿命。美国土木工程师协会（ASCE《2025基础设施报告707025603020002023802014-20232000–2009DOE1500美元。美国通过替换老化设备等方式提高其电网的抗风险能力，2023277509，2022用事业公司在输电系统上的支出为200亿美元，在配电上的支出为445亿美元。图14：美国公用事业公司2022-2023在输配电方面投资对比（单位：亿美元）60050040030020010002022 2023输电 配电资料来源：ASCE，麦高证券研究发展部根据EIA224年美国电力用户平均遭遇了112024年，80202492014202342LBNL20242290GW1400GW890GW图15：2014-2024美国电力中断统计 图16：美国2023/2024等待并网排队容量对比 资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：LBNL，麦高证券研究发展部根据EA200年至216201320（16（33间也在延长，在四个独立系统运营商（ISO）中，从互联请求至各类项目投入商业运营的时间，2000-20102.12011-20213.7图17：2000-2016年提交的互联请求结果 图18：从互联强求到运营的平均时间（单位：年）23%72%23%72%运营中 活跃中 撤回

43.532.521.510.50

2000-2010 2011-2021资料来源：DOE，麦高证券研究发展部 资料来源：DOE，麦高证券研究发展部2.3美国新建电网不足2003-2023200320232772022年相比增长27（11（10亿美金、（11（420032023314亿美金，增幅达160，其中2023年支出总额509亿美金，相比2022年增加65亿美金，但金额大部分用于更换和升级老旧设备，安装新的线路、变压器和其他设备等。根据美国虽然近年在输电升级方面投入大量资金，但新建高压输电线路英里数从2012-2016年的年20002017-20217002024888远不能满足日益增长的电力需求。图19：美国2003-2023年电力方面相关支出（十亿美元） 图20：美国2010-2024年新建345KV及以上输电线路英里数资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部网无法将最低成本的发电输送到负荷时，会改为调度成本更高的发电，从而推高电价。根据GridStrategies2024以帮助解决美国电网拥堵问题，而2024年美国仅完成888英里的新高压输电线路建设，远低于50002021-2024100电组合所带来的可靠性。表4：美国RTO/ISO区域2016-2024年拥堵成本（单位：百万美元）RTO/ISO201620172018201920202021202220232024ERCOT4979761260126014002100280024001900ISO-NE394165332950513237MISO14021518140993411812849370018001800NYISO5294815964332975511000311306PJM10246981310583529995250010681754SPP2805004504574421200200014001800CAISO19713874545160576013231049734合计3968435258354151448385051337480608331资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部表5：美国2016-2024年拥堵成本估计（单位：百万美元）201620172018201920202021202220232024美国6501726687766379668613353207771148812295资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部三、荷：负荷端未来快速增长带来的矛盾数据中心建设驱动用电需求增长美国负荷端用电需求将主要由数据中心建设驱动。Sandia2023176TWH4.420309-1230GridStrategies用电需求相对平稳后，预计在未来几年将迎来显著增长。美国公用事业负荷预测显示，到2030166GW90GW30GW2010GW负荷增长主要包括住宅和商业用途（包含建筑和交通电气化，约增长30GW，约占比20。图21：2025-2030年全国峰值需求总增长预测 图22：GridStrategies预测的负载驱动因素5%20%55%20%数据中心（90GW） 工业/制造业（30GW）其他（30GW） 石油/天然气、采矿业（10GW）资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部 资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部PJMERCOTGridStrategies,2030CAISO区域约增长53GW，负荷增长主要由数据中心、工业发展、石油天然气生产推动；GeorgiaPower8GW，负荷增长主要由亚特兰大地区的数据中心和部分制造业推动；PJM16GW，主要由数据中心和制造业驱动增长。图23：2030年前美国负荷增长主要由六大地区驱动资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部大型数据中心的建设会对电网可靠性造成影响GridStrategies，在新建数据中心中电力20261630GWGW16需要做出极大、几乎瞬间的响应。需求的快速波动对发电运行成本和可靠性均会造成影响。图24：美国2026-2027年有望上线的GW级数据中心 图25：AI训练中心负载需求曲线变化资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部 资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部峰值负荷增长带来挑战20222025GridStrategies2022-20250.83.72025NEthePacificNorthwestISO-NEGridStrategies20252030995GW2025720GW2030879GW。其中ERCOT地区预计未来峰值需求增长率最高。图26：夏季峰值需求预计五年增长最大的十个地区（GW）

图27：冬季峰值需求预计五年增长最大的十个地区（左轴单位：GW）60 70%50 60%40 50%3040%3030%20 20%10 10%0 0%预计五年长（GW） 夏季峰值年预计增长率

70 80%6050 60%3040 40%3020 20%100 0%预计五年长（GW） 冬季峰值年预增长率资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部 资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部728-29美国本土48州夏季峰值连续刷新记录达759.2GW2024年7月15日的745.02GW高出1.9。根据NER《ongTemRlibiltyAsesmnt224GW202469比2024年149GW的预测增长值增加65。冬季和夏季峰值需求的复合年增长率达到自1995年NERC开始跟踪以来最高水平。图28：美国电力峰值需求在2025年7月创造2次新记录 图29：美国十年夏季和冬季峰值需求变化和增长率资料来源：EIA，麦高证券研究发展部 资料来源：NERC，麦高证券研究发展部电力需求的增长对电力供应的可靠性也提出挑战（152420302028，ERCOT20262040PJM/ERCOT/MISO/SPP/ISONEISO150GW图30意图

图31盈余/缺口示意图 资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部 资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部负荷增长与稳定电源占比减少的矛盾20305591TWH，其中峰值负荷增长最大的地区也将是电力使用量增加最多的地区。GridStrategies20305591TWh,相比于20254335TWh292022FERC2025-20303.7。并ERCOT/PJM/MISO2030地区预测增加（TWh）预测五年增长预测五年增长率表6：美国不同地区2030年用电增长预测2030地区预测增加（TWh）预测五年增长预测五年增长率ERCOT2022预测（TWh）496.52025年预测（TWh）983.8487.3（TWh）497.9（）102.5PJM830.61099.6269266.832SPP303.2376.3211.1205.1MISO693.8792.598.7105.4GeorgiaPower90.1159.469.364.1CAISO230.727241.354.3DukeEnergyCarolinas176.4205.529.129.817SaltRiverProject43.455.111.719.7PacifiCorp78.193.815.814.8AzizonaPublicService40.847.97.111.933Allotherplanningares1429.51505.475.9124.39Total44135591.21316.21394资料来源：GridStrategies，麦高证券研究发展部用电量的快速增长与稳定基荷电源占比降低构成矛盾DOE，2030104GW71GW25GW2030209GW22GW187GW/2030100ICF2050图32：2000-2050美国发电装机构成（GW） 图33：2000-2050美国发电装机构成占比资料来源：ICF，麦高证券研究发展部 资料来源：ICF，麦高证券研究发展部四、投资建议AI们认为：AIAIDC设备等环节投资机会。建议关注思源电气、金盘科技、大连电瓷、神马电力、伊戈尔等。负荷侧：可关注数据中心供电环节。AIDCSST数