华泰 | AI+能源系列 - 电力篇：AI能否带动电力提前跨越周期底部？

AIDC或带动2028年利用小时提前见底，2H25有望看到需求与价格的拐点

我们测算2025-30年中国数据中心用电量CAGR高达25%，有望带动全社会用电量增速从4.5%增加至5.3%（“十五五”CAGR），煤电的利用小时或在2028年提前见底；且算力资本开支每增加1000亿的投资，大约可以转化为30-150亿度电量。我们判断2H25-26用电量同比增速将明显超过6%，甚至不排除单月达到10%左右。结合我们煤炭组对2026煤价恢复到800元/吨的判断，我们对2026年和“十五五”电价谈判相对乐观，推荐煤电联营与水电核电标的；短期考虑煤价下行的弹性，我们推荐成本弹性较大的火电。

不考虑AIDC，“十五五”电力宽松局势难以避免

不考虑AIDC影响，2025-30用电量基本盘预计增速向下：我们预测“二产”用电量增速从2024年的5.2%下滑至2030年的2%，居民用电量2025-30年增速9.6%，其中剔除充换电（私桩）居民用电量CAGR为7.5%。然而，供给侧在建的火电、水电和核电已经超过了用电需求的增长：换算成等效装机，我们测算风光外传统电源2025-27年增速5.3%，2025-30年CAGR为4.7%；而同期2025-27用电量CAGR为5.2%，2025-30年增速4.7%——即便不考虑风光渗透率提升，电力供需恐怕难以恢复到紧张态势。

AIDC增量：2025年中可能带动电量超预期，2028利用小时提前见底

根据2025年2月IDC的中国算力预测，2025-30年数据中心用电量CAGR高达25%，2030年该领域用电量接近万亿度，超过单一高耗能行业用电量的峰值，有望带动全社会用电量增速从4.5%增加至5.3%（“十五五”CAGR），年均风光装机可以额外提升10-15GW，煤电的利用小时会在2028年提前见底。根据我们测算，中国算力资本开支每增加1000亿，大约可以转化为20-164亿度电量，具体受芯片种类、算力场景、机柜密度等参数影响较大。如果2025年中左右大厂的capex开始转化，我们判断2H25-26用电量增速或将明显超过6%，甚至不排除单月达到10%左右。

结合煤炭组判断，我们看好2026与“十五五”电价谈判

电力供需由2022年的紧张转向宽松甚至“十五五”潜在的过剩是影响电力行业基本面和估值最重要的因素；根据我们的测算，AIDC对行业利用小时、电价谈判与未来所需的新产能都会产生明显利好。考虑新能源电价政策，我们判断火电利用小时与点火价差的底部远高于2016-17年，我们对火电周期底部不悲观。结合我们煤炭组对2026年煤价恢复到800元/吨的判断（参见《AI+能源系列——煤炭篇：电力消费新旧动能切换影响几何》2025年2月27日），我们对2026年和“十五五”电价谈判相对乐观。

风险提示：国产芯片效率提升、海外芯片出货量超预期、数据中心PUE下降、传统行业用电量低于预期。

不同于市场的观点

在我们的需求测算下，即便不考虑新能源的渗透率提升，利用小时与电价均承压。我们预计2025-30年火电、水电的装机CAGR均为3.7%，核电13%；2025-27年，火电装机CAGR高达4.9%，水电3.1%，核电9.7%——按照利用小时等效换算成火电，2025-27年风光外基荷电源增速5.3%，2025-30年CAGR为4.7%。不考虑AI带来的额外算力用电量，我们判断2025-30年用电量CAGR为4.7%，2025-27年增速5.2%，均低于风光外其他电源增速。所以，即使没有风光装机的快速增长与新能源入市，电价或都会随供需疲软而承压。

我们明确提出，AI用电需求的落地，有望带动行业提前走出拐点。根据我们预测，2025-30年数据中心用电量CAGR高达25%，带动“三产”用电量增速从6%增加至9%，全社会用电量增速从4.5%增加至5.3%（“十五五”CAGR）。倘若需要维持2030年非水可再生能源30%的比例，年均风光装机可以额外提升10-15GW；煤电的利用小时会在2028年提前见底。根据我们测算，中国算力资本开支每增加1000亿的投资，在投产后大约可以转化为20-164亿度电量。

基准情形：需求增速低于传统电源增速，利用小时持续走弱

根据华泰宏观的最新观点，国家多次重要会议提及整治“内卷式”竞争，有望加速钢铁、化工、建材等行业产能出清节奏（参见《 2025：中国增长能否回升? 》2025年2月26日），所以我们判断，不考虑AI的带动，未来几年“二产”用电量增速维持向下的趋势，但是下降速度或有所减缓。AI相关的算力中心用电量主要体现在第三产业中（分布在地产/信息技术等行业），我们下一章节会做更详细的测算，第二产业与城乡居民用电预测暂不考虑AI发展的影响：我们预测“二产”用电量增速从2024年的5.2%下滑至2030年的2%，居民用电量2025-30年增速9.6%，其中剔除充换电外居民用电量CAGR为7.5%。

供给侧，我们预计2025-30年火电、水电的装机CAGR均为3.7%，核电13%；2025-27年，火电装机CAGR高达4.9%，水电3.1%，核电9.7%——按照利用小时等效换算成火电，2025-27年风光外基荷电源增速5.3%，2025-30年CAGR为4.7%。不考虑AI带来的额外算力用电量，我们判断2025-30年用电量CAGR为4.7%，2025-27年增速5.2%，均低于风光外其他电源增速。

需求侧：“二产”增速回落，人均“居民”用电量持续增长

二产：用电增速“十五五”回落至2.6%，增量在电力/算力制造，拖累在供给收缩

根据国家统计局数据，2024年高耗能行业中的建材、钢铁用电量已经出现同比下滑，第二产业用电量单月增速自2024年5月见顶（6.8%）后就开始逐月回落，4Q24的增速在2%-3%。我们认为，在出口高基数背景下中国制造业用电量增速想要恢复到5%以上难度较大（2024年5.2%），我们判断“十五五”二产用电增速维持在2-3%。

短期来看，2025年的拖累项主要在1）地产链相关的建材（同比下滑150亿度左右），2）需求偏弱且供给侧有可能有变化的钢铁（同比下滑150-200亿度），3）新能源相关制造（同比下滑200亿度，不包括上游）；潜在的增量可能来源于化工、有色、算力相关制造和最重要的电力行业本身（包括分布式光伏的自用电与抽蓄、新型储能用电量，“十五五”年均500-700亿度电的增量）。

三产：剔除充换电与数据中心的真实水平“十五五”增速4.8%

剔除充换电与数据中心影响，2024年中国人均三产用电量1,017亿度/年，距离日本/美国/德国人均三产用电量的峰值还有181%/329%/78%的距离（分别在2011/2007/2003），考虑到我国城镇化率与人均可支配收入未来不断提升，我们认为我国与上述三国的差距会逐渐拉近。根据我们的预测，2030年真实的人均三产年用电量（剔除充换电与数据中心）会增加到1,387亿度，相比2024年的水平增加36%。我们测算2024年中国新能源车充换电量为1172亿度，其中811亿度体现在“三产”，361亿度体现在居民（私桩）；假设2030年新能源车保有量的渗透率从2024年的9%提升至30%，充换电年用电量有望超过5000亿度，其中仅44%体现在三产（居民电价更低），会带动2026-30三产用电增速从4.8%达到5.8%，数据中心的增量会进一步带动三产用电量增速CAGR达到6.0%。（有关数据中心内容我们统一在下一章具体阐述）

居民：“十五五”CAGR 9.6%，剔除充换电用电量增速7.5%

剔除充换电影响，2024年中国人均居民用电量首次超过1000亿度/人，距离日本/美国/德国人均居民用电量的峰值还有136%/343%/80%的距离（分别在2011/2010/2006），考虑到我国居民电价机制较低，我们认为我国与上述三国的差距会逐渐拉近。

根据我们的预测，不考虑充换电，居民用电量增速“十五五”平均增速7.5%，低于“十四五”的8.3%；人均居民用电量有望从2024年的1035亿度增加值2030年的1698亿度。但是依然低于德国2023年的水平，相比其低电价时期的峰值还有10%的空间（我国目前居民电价显著低于2000年德国能源转型前的居民电价13.64欧分/度，关于电价部分后文会有更详细的描述）。充换电受“十五五”带动居民用电增速有望从8%增加至10%。

我们目前暂时保守认为AI发展to-C端应用的耗电量依然主要集中在B端的算力中心，不同于1980年代开始的PC和互联网革命，居民端用电还是体现在传统的家用设备（包括更智能的电器设备、手机、眼镜甚至机器人），家用AIDC从目前的配电功率和规模效应来说不具备大规模实施的可能性。当然，随着技术的革新，也不排除超出我们框架范畴的用电场景在居民端起量。

供给侧：火电投产集中在2025-27年，2028年前后水/核有望迎来装机高峰

截止2024年底，煤电和气电的在建项目高达2.3和0.5亿千瓦，2022年“缺电”核准的装机2025-28年会集中投产，加上核电产能的加速释放，风光外传统电源2025-27增速5.3%，2025-30年CAGR为4.7%；而同期2025-30年用电量CAGR为4.7%，2025-27年增速5.2%——即便不考虑风光，电力供需相对宽松。

煤电：“缺电”背景下核准的2亿装机正在建设中，2025-26年产能增速最低4.8%

在“十三五”电力宽松背景下，关于火电机组是否要新建甚至中国需要效仿德国退出大量化石能源机组的讨论此消彼长，然后2021年底和2022年夏天的缺电事件给予能源保供当头一棒；3Q22-4Q23每个季度核准的煤电装机均超过了25GW，单季度的核准量几乎超过2017-19三年的总和。相应的，2023/24年新开工项目达到了75/79GW，创下了全球历史罕见的记录。

虽然2024年煤电核准量同比下滑60%，但是2022-23年核准的2.26亿千瓦煤电中仅0.2亿千瓦尚未开工，其余在建的2亿千瓦中1.8亿千瓦会在2025-27年投产。根据相关项目的建设进度推算，2025-26的新增投产会在每年1亿千瓦（2024年底煤电产能11.95亿千瓦），显著超过2008-09年中国大基建时代的每年新增装机0.66亿千瓦，也会导致2025-26年煤电装机增速达到8%-9%。考虑到上游设备交付能力的限制，我们认为目前在建的2.2亿千瓦会在2025-28年逐步投产（也就是项目并网会延期），在这种产能释放较为平滑的假设下，预计2025-26年煤电装机增速在5%左右。

倘若2025年开始新增核准下降至20GW左右，除了在建的2亿千瓦煤电，2028-30年每年新增下降至0.2-0.3亿千瓦，2028-30煤电装机增速可能会回落至1-2%；如果需求端不考虑算力额外增量的话，煤电利用小时“十五五”中后期会下降至4000小时左右，低于“十三五”的最低值。更乐观一些，倘若除了目前在建项目外其余煤电不新开工，煤电利用小时会在2027-28年见底于4100小时左右。需要说明的是，本段对利用小时的假设，对新能源装机年均增量的假设为250-300GW，与2023年相似，低于2024年新增装机的强度，从而2030年非水可再生能源电量消纳比例会接近30%（“十四五”目标从2021年的11%增加至2025年18%，实际2024年已经达到了21%）。

气电：在建50GW投产后2025-27年装机增速10%，2028-30年增速可能下降

气电调节性高于煤电且碳排放较少，但是受限于气源与成本我国气电发展始终受到较大限制。2020-22各地集中核准了一批气电，2023-24新增核准明显下滑，但是开工和投产的进度伴随气价下行显著加快。根据我们统计目前在建50GW气电装机，对应2024年底装机增量有35%，或将在2025-27年投产，带动2025-27年气电装机增速达到10%，低于2024年的14%。过去5年实际的气电核准项目转化比例平均约80%，远低于煤电项目，所以我们判断在建项目投产后，2028-30年气电新增装机速度将下降。

核电水电：“十五五”投产节奏明确，或不会再有太大变量

核电和水电的建设期较长，通常需要5年左右，2026-30年可以投产的项目目前（2025年2月）至少要在前期甚至已经开建。结合核电在建进度及目前已经核准的项目，核电投产的高峰期在2027和2030年。其中，2027年预计投产10GW的项目，2030年投产项目预计会再创新高。结合在建水电的进度，2025-30年均新增水电或不足500万千瓦。

新能源：“十五五”新增装机下降或是大概率事件，投产节奏取决于非水可再生消纳责任

近日，国家发展改革委、国家能源局联合印发了《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》，新能源全面入市指日可待。根据最新中央机制电价政策，2025年6月开始的新项目机制电量由各地非水可再生能源要求比例推演。根据我们的测算，倘若“十五五”非水可再生能源目标达到30%（2024年21%，“十四五”目标18%），年均风光装机不能低于274GW；换言之，每年新增风光装机在274GW以内，大部分电量都可以竞得机制电量。倘若“十五五”非水可再生能源目标每低1pct，风光装机每年可以减少20-40GW新增产能。

若“十五五”非水可再生能源目标要求达到30%，2030年煤电增量为负数，我们国家电力行业可以完成2030年“碳达峰”的要求。

AIDC对用电需求的拉动：2H25-26用电量增速有望超过6%

根据2025年2月IDC的算力预测，2025-30年数据中心用电量CAGR高达25%，带动“三产”用电量增速从6%增加至9%，全社会用电量增速从4.5%增加至5.3%（“十五五”CAGR）。倘若需要维持2030年非水可再生能源30%的比例，年均风光装机可以额外提升10-15GW；煤电的利用小时会在2028年提前见底。根据我们测算，中国算力资本开支每增加1000亿的投资，在投产后大约可以转化为20-164亿度电量；如果2025年中左右大厂的capex开始转化，我们判断2H25-26用电量增速或将明显超过6%，甚至不排除单月达到10%左右。

基准情形假设：2030年占比4%，贡献增量的5%

我们的基准情形下预测：2025年用电量增速5.5%，“十五五”增速4.5%，这其中对数据中心用电量的假设2025-27年CAGR为9%，2025-30年CAGR为7%。

数据中心用电量：每GW贡献电量44-100亿度，未来随PUE下行

我们参照以下国内外算力中心用电量的数据，每GW中国算力中心未来贡献的用电量在44-100亿度，下限和上限分别参考中国2023实际情况与美国2028（美国DOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy EERE）预测值。随着我国数据中心效率向美国看齐，且全球PUE都持续下降，单位耗电量也会节约。

算力中心的单位能耗未来有节约的趋势：按照美国算力中心运行的经验，服务中心耗电量增速上升最快，存储的占比不断在下降；联网通讯在2014-22年贡献整个数据中心用电量的3%，2023年来该比例有上升的趋势；基建占电量比例2014年大约40%，随着PUE的下降基建耗电占比2023年已经下降至30%。

计算方法一（不同数据中心）：每千亿投资可40-150亿度用电需求

算力与对应的capex关系差异较大，不同的算力类型（通用算力/智能算力/超算算力等）、处理器和芯片种类（CPU/GPU/FPGA/ASIC/TPU等）、算力精度（FP16/32/64等）、地理位置、机房规模和机架密度、机柜数量都会导致单位投资额差异较大。单位投资的算力中心所能支持的EFLOPS取决于硬件选择、架构优化及成本分配。

首先，AI算力投资额剔除人工成本主要分为基础设施建设与核心IT设备（芯片），根据《中国智算中心（AIDC）产业发展白皮书（2024年）》，AI算力中心服务器占比60%左右（根据我们的测算，如果全用H100芯片，服务器占整体投资比例或将明显高于60%），而传统数据中心中服务器投资占比40%-50%。图表28中所指的投资额指的主要是基建水平，不包括核心服务器的投资，主要涵盖土地和基建，可能包括网络、散热和存储等。

结合图表25我们可以推算出以上海为代表的中国数据中心，普通数据中心每瓦投资额在70元人民币左右，在美国每瓦投资额大约100-150元人民币（不考虑运营成本与自建能源系统），中国AI算力中心每瓦投资额在120元人民币左右，每千亿数据中心投资额大约对应0.9GW的AIDC与1.5GW的IDC，结合每GW中国算力中心未来贡献的用电量在44-100亿度，会带动40-150亿度用电需求。

计算方法二（不同芯片）：每千亿投资可20-164亿度用电需求

根据英伟达网站上公布的数据显示，每块H100芯片的峰值功率为700W，以训练GPT-6为例的微软需要10万块H100芯片同时运转，而10万块H100峰值功耗最高可达70MW。2020年全球数据中心的能效通常用能效比（Power Usage Effectiveness）约为1.59。也就是说，数据中心的IT设备每消耗1度电，其配套设备就消耗0.59度电，10万块芯片整体功率超过了0.1GW，这也是2024年来开建的大型智算中心最常见的功率体量，类似Stargate项目单体1GW的数据中心属于超大型项目。但是不管建设多少数据中心，本质耗电的还是芯片的工作与其带动的配套设备运转。

按照H100型号GPU的功耗700瓦，每个GPU每年的耗电量最高6132度电，假设全球每年400万颗H100级别数据中心GPU的出货量，年用电量仅能增加245亿度（考虑PUE 2.0整体数据中心耗电量不到500亿度）。

按照国产910B型号GPU的功耗310瓦，7.7个910B 算力等同于H100，功率和耗电量就达到了H100的3.4倍。

根据我们的不完全统计，2024年来开建的数据中心假设100%上架率所需新的数据中心芯片已经达到千万颗的级别，显然大量的AIDC需要国产芯片的支持，那么国产芯片的研发与生产能力对我们目前在建的数据中心究竟可以产生多少电量至关重要，当然国产芯片的参数不断优化靠近也会降低AIDC的用电量。

极端假设千亿投资全部用来买芯片，可以获得0.16-1.25GW的GPU功率；在1.5的PUE假设下，满产的耗电量为20-164亿度电。

IDC最新算力预测：2H25和“十五五”用电增速超我们基准情形的预测

根据2025年2月中国信息通信研究院与国际数据中心（IDC）的预测，我国通用算力（基于FP64）有望从2024年的72EFLOPS增加至2028年的140EFLOPS，智能算力（基于FP16）有望从2024年的725EFLOPS增加至2028年的2782EFLOPS。算力的增量对应下游IDC用户的资本开支，2025-28年预计维持每年30%以上的同比增长。

根据IDC的预测2024-28年算力增速在35%-40%，我们测算用电量增速2026-28年会达到20%以上。需要说明的是，因为芯片、能耗、冷却技术及数据中心位置的不同，美国单位用电量远低于中国，我们假设未来我国单位能耗持续下降，所以用电量增速显著低于算力增速。

考虑2025年是中国算力爆发的元年，大厂资本支出增加，形成用电量至少要到下半年，所以我们对2025年的预测取图表32与我们原先基准假设的均值，2026年开始依照算力预测用电量，上调2026年数据中心用电量约1000亿度。根据华泰宏观的报告（参见《 2025：中国增长能否回升? 》2025年2月26日），全国互联网企业2025年资本开支可能超过6000亿、甚至接近万亿元，按照我们之前的两种测算方式，6000亿资本开支分别可以算出可以贡献240-890亿度电和122-986亿度电，与我们的测算接近。

在上述数据中心的用电量测算下，2026年用电量增速会达到6%左右，相比2025年有所提升。2025-30年数据中心用电量CAGR高达25%，带动“三产”用电量增速从6%增加至9%，全社会用电量增速从4.5%增加至5.3%（“十五五”CAGR）。

对电源侧的影响：2028年利用小时见底回升

在这种情形下，“十五五”年均额外用电量大约为2300亿度，2026和2027年数据中心本身的用电量同比都会增长1000亿度。倘若需要维持2030年非水可再生能源30%的比例，年均风光装机或可以提升10-15GW；同时，煤电的利用小时会在2028年见底，并且底部会明显高于“十三五”供需最差的时候，相比基准情形下的利用小时持续下滑，将得到明显改善。

短期来看：2025年AIDC对用电量增速的带动或在5-10月开始体现

结合数据中心的建设进度，我们判断2025年AIDC用电量增量在290-966亿度之间，大部分会在2025年中前后开始释放，我们判断2025年用电量增速前低后高，最快5月最晚10月，应该能够带动单月用电量增速出现明显起色。按照2025年1-2月的电力需求推算，假设用电量符合我们上述的预期，2H25-26用电量增速或将明显超过6%，甚至不排除单月达到10%左右。

当然，毕竟2025年数据中心用电量占比仅4%，实际用电量增速依然主要取决于制造业的景气度与气温对商业和居民用电的影响。假设数据中心用电量在年中左右开始明显体现，将对火电公司2Q25的利用小时起到显著拉动左右；如果在年底左右体现，4Q25用电量的同比增速可能会环比明显提升，12月火电利用小时如果可以同比转正，有利于2026年年度长协电价的谈判。

投资观点及公司

电力供需由2022年的紧张转向宽松甚至“十五五”潜在的过剩是影响电力行业基本面和估值最重要的因素，也是2024年下半年来电力行业股价回调的重要基本面因素。

根据我们的测算，AIDC对行业利用小时、电价谈判与未来所需的新产能都会产生明显利好。考虑新能源电价政策，我们判断火电利用小时与点火价差的底部远高于2016-17年，所以不排除个别公司近两年点火价差可能同比下行，但是幅度可控。我们测算2028年火电行业利用小时会看到拐点，大概率电价不会等到2028年才开始反应，所以我们认为当前时点行业对长期投资者来说或是布局的良机。