北美 AI 数据中心的电力需求侧计量：主轴＝当年新增送电投运的机电容量 GW/年，副轴＝年用电量占全美总用电的百分比
本页范围：北美 AI 数据中心的电力需求侧计量——要多少电、增得多快、这个数是怎么算出来的、什么会让它变。主轴＝当年新增送电（落成）机电容量 GW/年，副轴＝年用电量占全美总用电的百分比。发电方式、输配电设备、备电、液冷环路各归下游五页，本页只到「缺多少、什么时候通电」为止。
为什么值得单独数一遍：过去十年北美电力需求几乎不增长，AI 一次性把负荷推了上来，而这类负荷单体大、密度高、连续运行、区域集中——它对电网的冲击不只是全年用电量多了一块 （长江公用 2026-08-06）。选址逻辑也随之翻转：电力可获得性已经取代光纤连接，成为开发商选址的头号因素 （中金公司 2026-03-08）。用电方自己的说法更直接：一家超大规模厂商的能源负责人在公用事业投资者日上说，能源已经变成云与 AI 基础设施的关键原料 （Entergy Investor Day 2026 2026-06-10）。
另一家给的是近端而不是 2028 年的终点：数据中心占北美总用电去年 5%、今年 6~7%，判断明年破 10% （国金证券 2026-08-02）。它与上面 KPI 那条 2028 年的 DOE 区间出自不同卖方、年份口径也不同，两条并列不合并——一起看只说明一件事：这个比例正在快速上台阶。末尾那句原文到「百分之十以」即止，缺一个字，原样引用未改。
同一根副轴还有一种绝对量的数法。美国数据中心用电量 2024、2025 年约 170~200 TWh，2028 年约 350~450 TWh，复合增速约 20%，而全社会用电增速只有 1% 上下 （长江汽车 2026-09-08）。换成增量看更直接：2024 到 2028 年数据中心增加 180~250 TWh，同期全社会只增加 100~150 TWh （长江汽车 2026-09-08）。两个区间不重叠，所以这四年里数据中心以外的用电合计是净减少的——这是把两个区间相减得出的，原话只并排给了两个数。
这一页只回答四个问题：要多少电、增得多快、这个数是怎么算出来的、什么会让它变。主轴是当年新增送电（落成）机电容量 GW/年，副轴是年用电量占全美总用电的百分比。
同一个「年新增 GW」跨来源差约八倍，而其中四条的第一节都是同一个假设——数据中心用电占全社会用电百分之几，档位本身就是百分之二、百分之四点五、百分之六三档。所以口径分档并列，不设单一读数、不做加总分母。
发电方式（燃机／内燃机／SOFC）属主供发电页，柴发／UPS／园区储能属设施级备电页，机柜内 BBU／超容属机柜级备电页，变压器／开关柜／母线属输配电页，液冷环路属散热方案页，五者各自只在下面这张表里出现一次；中国轨（算电协同／绿电直连／能耗指标）不在这一页，且还没有页写它。
数据中心功耗在因果网里是一个枢纽节点：上游只有一个（算力Capex），下游挂着五页。那五页的市场规模全都写成「单 GW 价值量 × 这条主轴的 GW」，主轴口径一旦松动，五页的分母同时糊掉。这张表就是全页的范围声明：只有标「本页」的那一行是正文，其余各行只出现这一次。
问「北美 AI 数据中心要多少电」，会得到四个完全不同的数，而它们都对——因为它们数的是同一条管线上的四个不同位置。绝大多数口径错配都发生在这里：把第一层的数字当成第三层用。
管线的剩余部分只是 announcement：其余两百多 GW 尚未实际拿地、并网也没有预期时间，受设备与资金影响最大 （华西电新 2026-08-19）。所以读到「北美有几百 GW 数据中心」这类说法时，第一个要问的是它数的是哪一层。
上一节那四层管线，读数全部来自卖方测算与开发商申报——数的是想用电的人自己说了什么。而从 2026 年二季度起，另一侧的当事人开始逐季公布自己的账本：北美的公用事业公司在业绩会上按 GW 报出各自经营区已经签下的数据中心负荷。
这一层的读数不经卖方转手，而且它自带一个卖方账本给不了的东西：同一家公司同时报「在谈」和「已签」，两者之间隔着一份合同和一笔钱。
上表只是三家，北美还有几十家公用事业各自持有一本这样的账——不要把这三个数相加当成全国口径，它们既不覆盖全国，经营区之间也可能重叠计入同一个开发商的多地选址。
更要紧的是三家的口径粗细并不一样：Dominion 明写是 data center capacity，Entergy 把超大规模与传统工业分开报，而 AEP 报的是「大负荷」总量、其中含大型工业客户，所以三个数不能横向比较，更不能相加。这一层只当分层证据用，不当作总量用。
而发电这一侧的对手方给出的画面与需求结构 第②→③层的缺口完全一致：德州被反复讨论的那批数据中心，绝大多数仍处在施工的某个阶段、还没有并到网上 （Constellation 2026-08-07）。同一件事，这次说话的是卖电的人，而他没有理由把落成量说小。
结论前置：算这个数有两条路——自下而上（从芯片功耗一路乘到 GW）和自上而下（先假设占全社会用电几个百分点，再倒推总装机）。两条链在同一年给出的结果相差接近一个数量级，而分歧不在算术，在第二条链最开头那个假设。六个具体读数与它们各自的假设，见 成本结构。
从 H100 到 B100／B200／B300 再到 Rubin 架构，单芯片热设计功耗逐代攀升，且没有一代出现回落 （浙商 2026-07-05）。这条链的第一节因此是确定的——它由物理和路线图决定，不由预测决定。
当前 GB200／GB300 一代约 145 千瓦／柜、仍走 AC 架构 （申万宏源 2026-08-16）；下一代 VR 系列到 330 千瓦、转 DC 直流 （申万宏源 2026-08-16）；再往后 Rubin Ultra 被认为要到 600 千瓦到一兆瓦级 （中信建投电新 2026-07-30）。所以同样一片机房面积，两代之内要电翻四倍。
按 GB200 单柜一百二十五千瓦计，一 GW 数据中心约 8000 个服务器机柜 （东兴证券 2026-06-29）。这一步已经把 PUE 悄悄吃掉了：这里的「一 GW」是 IT 侧铭牌功率之和，而并网要的是含制冷与损耗的机电容量，两者不是一个数。
卖方更常用的其实是反过来算：先假设 2030 年数据中心用电占全社会用电的比例，再由此倒推全球需要多少总装机，最后拆成年新增。同一篇里，百分之二的假设给出每年二十到三十 GW，百分之六的假设给出到 2030 年全球需要六百 GW 装机 （国泰海通汽车 2026-07-29）。
第一条链的每一节都有物理量兜底（功耗、柜数、面积）；第二条链的第一节是一个没有出处的社会经济假设，而后面全是乘法——假设翻三倍，结论就翻三倍。卖方自己也承认这个数「比较敏感」，取决于用电占比及其释放节奏 （国泰海通汽车 2026-07-29）。看到一个「年新增 GW」，先问它是哪条链算出来的。
本节的「格局」是需求侧的格局——谁在申请负荷、集中在哪几个州，不是谁在供电或供设备（那些归下游五页）。
上面两层手上的电差着量级：到 2026 年，四大 CSP 已有加规划建设的电力容量约 47GW，把在建与搁置一并算进去到 72GW；而整个 Neocloud 一层合计只有 23GW，且这一层能拿到的电往往是超大规模厂商挑剩下的 （东吴传媒 2026-09-06）。
差距不只在量，也在拿到电之后多久能变成算力：超大规模厂商从头新建一个 AI 集群通常要 9 到 18 个月，而已经握有电力与机房外壳的 Neocloud 只要 3 到 6 个月 （东吴传媒 2026-09-06）；代价是自建那一侧要自己走选址、审批与电网互联，排队可能超过七年 （东吴传媒 2026-09-06）。所以谁站在哪一层，很大程度上取决于他等不等得起。
Meta 在 2026 年 7 月一个月内连续宣布加拿大、路易斯安那、德州三个项目，合计新增 7GW 远期规划 （CSPCapEx科普 2026-08-07）。微软则在单季度新增了一个 GW 的算力容量，并表示要把现有规模逐步翻倍 （中信建投AI互联网 2026-07-30）。所以需求侧高度集中在少数几个决策者手上，一家改口，整条链的分母就变了。
选址一度只看光纤，如今只看能不能拿到电，于是需求向少数几个电网区域堆积；而这些区域恰恰是煤电退役规模大、电网可靠性偏弱的地方，进一步放大了缺口 （国联民生汽车 2026-07-24）。所以全美层面的「富余容量」说明不了任何事，区域读数必须带州名。
美国数据中心存量装机约三十多个 GW，而正在排队等并网的量已达一百个 GW 级别——排队量是存量的三倍上下 （招商电新&机械 2026-08-17）。所以这一行业的「在手订单」比「已交付」大一个量级，而它不是靠产能消化的，是靠电网消化的。
德州电网上的数据中心申请容量达 427GW，相当于当前全州峰值负荷的 5 倍，其中含大量重复选址与早期项目；按项目成熟度折算，三五年内真实新增负荷约在三十到五十 GW （国联民生海外 2026-08-09）。弗吉尼亚则走在另一头：原本预计 2030 年数据中心才占本州用电一半，2024 年就已到 38% 左右 （华安证券 2026-06-01）。
Tier 2 与 Tier 1 有一个不容易注意到的区别：它们用 GW 而不是美元来描述自己。CoreWeave 二季度末在运电力达到 1.5GW、单季新增近 500MW，为公司史上最多，并称 2030 年至少到 8GW （CoreWeave 2026-08-12）；同一家的已签电力是另一个数——二季度末 3.7GW，到发布日增至 4.2GW，此外还有一块来自已购带电土地与意向书的潜在电力，不计入上述两个数 （CoreWeave 2026-08-12）。同日 Nebius 把年底已签电力目标上调至 5GW （Nebius 2026-08-12）。
这一层的读数带来两件事：一是需求侧第二梯队与公用事业已经在用同一个单位报数（电网侧账本），而 Tier 1 报的仍是资本开支；二是「在运」与「已签」的分层在这一层同样存在，单看一家的最大那个数会把它当成已经在耗电的量。
同一个 GW 有四个身份：铭牌容量（IT 设备功率之和）、机电容量（含制冷与损耗）、并网容量（电网答应给的）、实际带载（真的在跑的）——绝大多数「GW」读数不说自己是哪一个。需求结构 那张表数的是项目进度上的四层，这里是同一个项目内部的四层，两套折损会叠加。
所以主轴锁在「当年送电投运的机电容量」，任何跨来源比较之前先对这一条。这不是分析师的洁癖，一手披露口径已经在改：一家北美自建数据中心运营方明说「毛兆瓦量的是规模，关键 IT 兆瓦量的才是能变现的执行」，并宣布今后按关键 IT 容量而非毛容量披露 （TeraWulf 2026-02-27）。
一个 50 兆瓦的数据中心，在模型训练过程中功率可以在不到 300 毫秒内从 6 兆瓦跃升到 30 兆瓦，且训练时段持续出现尖峰 （中金公司 2026-03-08）。算年用电量时它是一个平均值，算电网容量时它是一个峰值，而两者在这一行相差五倍。
2024 年弗吉尼亚一次电压骤降，当地 60 座数据中心在 6 秒内同时脱网，总负荷达 1.5GW （中金公司 2026-03-08）。这解释了为什么并网审批这么慢：电网不是在评估它要多少电，是在评估它掉下来的时候会带走多少电。
同一件事从数据中心那一侧看是实际损失：电力供给不足已经是美国数据中心停机的重要诱因，由电力问题导致的停机占比从 2020 年的 37% 升到 2025 年的 45% （国联民生汽车 2026-09-09）。
而排队本身还有第二个成因：一家在同一批市场经营了二十多年的托管商把系统拥堵归因于需求的颗粒度而不是总量——它按自己能提前预告的节奏与电力公司谈，真正堵住系统的是「明天就要一大块」那一类请求 （Equinix 2026-08-11）。
时间压力下，开发商大量转向表后自建电源以绕开并网排队，业内一次统计就有四十多个表后项目在推进，目标是把「首次算力上线时间」抢回来 （高盛 2026-03-10）。表后容量与它真正能持续交付的电力不是同一个数，把两者混着加会重复计量。发电设备本身归主供发电页。
还有一条被低估的变量：如果数据中心愿意让出一点负荷，分母立刻变大。行业研究显示，大型负荷若能接受极小比例的削减，美国主要地区的电网可以释放 76~126GW 的新增容量 （中金公司 2026-03-08）——这个量级与整条在建管线同级。所有 GW 预测都隐含「数据中心是刚性负载」这一前提；这个前提一旦松动，需求侧的数字不会变，能接进来的数字会变。
在卖方测算之外，这条还有一个来自发电侧当事人的说法：全美最大的核电运营商称，一年中超过 99% 的小时里发电与电网都有富余容量，「我们面对的是尖峰容量问题，不是电量问题」，解法是处理少数几个尖峰小时、把其余时段的搁置容量利用起来 （Constellation 2026-08-07）。这里要分清时态：同一家同时在游说环保署，把 FERC 关税指令下的削减排除在数据中心备用发电机每年 50 小时的使用上限之外 （Constellation 2026-08-07）——那是还在争取的规则，不是已经生效的机制。
而这场规则之争已经有了自己的经济学论据：同一家援引的第三方研究测算，系统利用率只要小幅改善，全美用户每年的电费账单最多可节省 170 亿美元 （Constellation 2026-03-31）。负荷柔性真正的推力不在技术侧，在费率政治——它把数据中心从「抬高居民电费的原因」改写成「压低居民电费的手段」，而那正是 成本结构 末段说的那条真实约束。负荷柔性的现状因此是：机制成立、已进入规则制定，当期没有反映在任何一条 GW 读数里。
按四年折旧期测算，数据中心成本里 GPU 折旧占比可达 45% 左右，而电费成本仅约 5% （东方机械 2026-07-23）。原话作「一 T 瓦」，按量级应读作「一 GW」，原样引用不改；错的是绝对量纲，两个占比的比值不受影响，仍可用。
更要紧的是这条读数的分母：它是含 GPU 的四年总拥有成本，所以它说的是「买卡的人对电价不敏感」，不是「盖机房的人对电价不敏感」。后者的成本结构是另一本账，且拆到设备层就出了页面范围（见 分层与边界）。
同一逻辑在海外机构那里有一个量化版本：即使超大规模厂商为其 2030 年全部新增用电每兆瓦时多付 40 美元，这笔钱占它们当年利润的比例也只有 2.5% 上下 （高盛 2026-03-10）。这一页最反直觉的一条：需求侧对电价几乎无弹性。谁能更快通电，谁就拿走这块需求，而价格排在很后面。
「业主买的不是电，是时间」这句话，2026 年二季度起有了价签，而且是按兆瓦标的。① 一家算力租赁商本季签下的中期合约，每兆瓦收益 2000 万~2500 万美元，并由客户预付覆盖相当一部分对应资本开支 （Nebius 2026-08-12）；而同一家针对六个月以内即时需求在谈的短期容量，报价区间是每兆瓦 4000 万~5000 万美元、「有时更高」，其中一笔已经签下 （Nebius 2026-08-12）。同一批机器，交付时间从年缩到月，单价翻一倍——这就是「时间」在这条链上的标价。
② 托管这一侧给出同方向的另一种读数：兆瓦级以上合同的续约价较原合同上调 66.7%，而同期兆瓦以下的小客户只上调 5.2% （Digital Realty 2026-07-24）——越接近「一整块电力」的合同，重定价幅度越大。
③ 电网批发侧同向：过去与超大规模厂商谈的长约在每兆瓦时 $80 一档，如今远期批发的电量与容量价格已逼近甚至超过这一水平 （Talen 2026-08-06）；PJM 最近数次基础容量拍卖连续触及价格上限，若不设上限则结算价将超过每兆瓦·日 $500 （Talen 2026-08-06）。
④ 另一端也有了价签，而且是成本侧的：一家自建运营方给出每关键 IT 兆瓦的建设与融资总成本——原指引 800 万~1000 万美元，当前估计约 $910 万美元，略高于 2025 年 10 月融资时的约 860 万美元，公司把上升归因于电气施工人力紧张与客户设备要求变化 （TeraWulf 2026-08-05）。它和上面那条收益读数不是同一个「兆瓦」——这条是不含 GPU 的机房建造与融资成本，而算力租赁商的每兆瓦收益里是含 GPU 的，所以两者不可相减求毛利。
上面几条合起来说的不是「电变贵了」，而是「立刻可用的电力容量」这件商品长出了一条陡峭的期限溢价曲线——它的斜率比电价本身陡得多。而上面所有 GW 预测都是按量做的：到 2026 年 9 月为止，还没有把这条价格曲线当作约束或加速器计入的读数出现（见 预期差 取材缺口 ③）。
电价本身仍在涨：美国电价已在十四美分每度以上，去年同期约十三美分，同比涨幅约 10%，且二至三季度是季节性上行期 （长江电新 2026-07-03）。电价上涨对数据中心业主几乎不构成约束，对居民和监管构成约束——会反过来限制这一页数字的是费率政治（技术壁垒 末），不是成本。
北美电力需求的上一轮大周期在时间上定得出来：二战之后欧美日同时进入一轮发展黄金期，电力投资的峰值出现在六十到七十年代，八十年代之后因制造业外流转入衰退，此后三四十年没有做过大规模电力投资 （长江电新 2026-08-06）。底部有多平也有读数：美国全社会用电量过去十年年均增速只有 0.5 到 1 个点 （长江汽车 2026-09-08）。
与这一轮形态最接近的一次局部上行是 2000 年前后那轮燃机密集投运，只持续三四年就萎缩，机制见下面的「为什么这次不一样」里那条反面参照。
缺的是振幅。上面三条给的是方向与时长，而顶点有多高、跌下来跌了多少、用多久走完一轮，纪要里一条都没有：「燃气轮机投运」「2000年燃机」「美国用电量下滑」「电力需求见顶」四个词全库命中均为零，再换四组词组（燃气轮机＋二零零零＋萎缩、美国＋用电量＋负增长、数据中心＋泡沫＋退订、电力＋需求＋回落＋历史）逐条读过，捞回的主语全部落在煤炭、油气与储能。所以本节只说这一轮走到哪一段，不给上一轮的幅度参照。
主轴的十条读数里有四条的第一节是「占全社会用电百分之几」，所以当预测被上修时，先要问的是哪一个假设被改了，而不是「需求变强了多少」。整体美国用电需求的复合增速被上修到约 3.2%（至 2030 年、以 2024 年为基数），其中数据中心贡献了其中相当一块 （高盛 2026-03-10）。
管线是意愿，可以一个月加好几个 GW（竞争格局）；落成是并网与设备交期，一年只走十几个 GW（行业定位）。这两条曲线的缺口就是这一页的全部张力，也是下游五页全部景气度的来源。管线上修不等于主轴上修，两者之间隔着一整条电网。
缺口有一个工期上的量度：数据中心从选址到投运通常只要 12 个月、长一点一年半，而新建一座发电站至少两三年、新建输变电工程要 3 到 5 年 （长江汽车 2026-09-08）。意愿侧的周期比供给侧短一半以上，这是管线与落成长期分叉的结构性原因。
因为电费只占很小一块（成本结构），需求侧对电价近乎无弹性，竞争因此发生在时间而不是价格上。这一行的周期信号要看交期与排队，看电价会看反。
结论前置：这一页本身不产生弹性——它是别人的分母。主供发电、输配电、设施级备电、机柜级备电、散热方案五页的市场规模，都写成「单 GW 价值量 × 主轴的 GW」。
本节要回答的唯一问题是：这个分母挪一格，下游各页各挪多少。下面每条单 GW 价值量都只是该页的接口读数，各自的拆解与争议在那一页。
换算关系在各家口径里高度一致：1GW AIDC 约等于 50 万张 1000 瓦的 AI 芯片，且被明确表述为「AIDC 与 AI 芯片完全挂钩」 （开源通信 2026-07-10）；按机柜口径则是约八千个柜（因果链）。主轴每多一个 GW，五条下游链同时多一格，是乘法不是加法。
因为需求侧对电价近乎无弹性（成本结构），上游设备涨价压不住需求，只会把需求赶去更贵的路线：燃气轮机紧缺导致涨价之后，过去被认为度电成本极不划算的其他发电方式反而变得经济可行 （华西电新 2026-08-19）。涨价在这条链上是扩散信号不是见顶信号。
但要分清谁无弹性：无弹性的是买卡的人；而把电力打包成容量卖出去的那一层是有价格的，而且它的期限溢价很陡（见成本结构的容量价格读数）。所以分母挪一格，下游拿到的不只是量的一格，还夹着一段重定价。
机柜功率密度三级跳（因果链）意味着：同样一个 GW 的机电容量，需要的机柜数在减少，而每个机柜内部的供电与散热价值量在上升，供电架构也被迫从 AC 转向高压直流。用「多少 GW」去线性外推柜外设备的量还成立，去外推柜内器件的量会低估。
把各家对同一件事的读数按时间摆开，会看到一条很清楚的线：需求侧的数字只被上修，而落地侧的数字一直在被折价。这两条线在 2026 年拉开到了 需求结构 那张表的程度。
以下几项已经搜过、库里确实没有；「查过没有」有保质期，每项都写清怎么查的。
① 把铭牌容量折成真实耗电所需的那一组系数，三项都缺。PUE：北美只有一家自建运营方按站点自报——德州 1.4、北部站点判断可维持 1.25 （TeraWulf 2026-02-27），而该公司自己把差异归因于地理位置，代表不了北美平均，所以本页副轴仍不用 PUE 做换算。
带载率：零售型托管的机位使用率有了（需求结构 第四行，全球口径），但它与 AI 训练机房的负载形态不是一回事，缺口收窄未填平；而它长期存在有一个机制性的解释——发电侧长约的现金流由容量费支撑、与数据中心实际带载无关（需求结构 第四行），不是没人统计得出来，是没有人靠它收钱。训练与推理的功耗分摊系数：换三组词（含英文）查过，仍只有「推理单位算力功耗低于训练」的定性说法。
② 「年新增 GW」的逐年官方口径。三家公用事业各自直接披露自己签约的数据中心负荷（电网侧账本），既非转述、也不止一家、还按季更新；但它们报的是合同存量，没有任何一家给出「本年度将送电投运多少 GW」的逐年序列，与本页主轴不可比，主轴因此仍只能用卖方读数。
③ 把容量价格与 GW 预测连起来的那条读数。量（GW）与价（每兆瓦、每兆瓦时、每兆瓦·日）两侧都有一手读数，而四组词查过全库，没有一条把两者放进同一个模型——GW 预测假定价格不构成约束，价格读数一律不推量。这是本页最大的一处结构性空白。
④ 来源集中度。一手读数分散在十一家不同主体的场次（公用事业与独立发电六家、算力租赁两家、托管两家、自建运营一家），无单一来源支撑任何一节；而存量的主轴读数仍高度集中在中文卖方：需求结构 那三层口径全部来自同一篇，成本结构 的分歧盒有三条来自同两家机构。
⑤ 跨页对表结果。本页与 算力Capex 页共用同一批项目而计量单位不同（一个数钱、一个数电），两页不可相加、也不可互相验证——美元与 GW 之间的换算率本身就是争议项。
全页 105 条引用来自 51 篇纪要，引用最多：《中金公司》6 条（5%）、《研究解构：人工智能、数据中心》6 条（5%）、《东吴机械》5 条（4%）。