本文作者：德靖

据国际能源署（IEA）的《2024 年电力报告》显示，使用 ChatGPT 进行一次查询耗费的电量几乎是 Google 搜索的 10 倍，使用 OpenAI 旗下的聊天机器人 ChatGPT 进行一次查询，耗费的电量为 2.9 瓦时，而谷歌搜索只需 0.3 瓦时。

一、AI让美国电网不堪重负

据波士顿咨询公司预计，到 2030 年，对数据中心的需求将每年增长 15%-20%，届时数据中心预计将占美国总耗电量的 16%，而在 2022 年 OpenAI 的 ChatGPT 发布之前，这一比例仅为 2.5%。

12月17日，美国电力监管机构北美电力可靠性协会(NERC)警告称，由于发电量跟不上人工智能不断增长的需求，北美电网面临“严重的可靠性挑战”。NERC发现，随着电力需求激增和火电厂退役，未来 10 年北美一半以上地区面临能源短缺的风险。NERC认为，这种短缺可能导致美加两国在高峰需求期间停电，而由于太阳能发电能力、电池和混合资源向电网增加的供应结构不平衡，这种情况将更加严重。NERC在其年度长期可靠性评估报告中说，随着人工智能数据中心以及建筑和交通电气化带来的美国电力消耗的增加，增加发电量的努力已经落空，从而导致供需失衡加剧。NERC 可靠性评估和性能分析部主任约翰-莫拉（John Moura）说："我们看到的需求增长是几十年来从未见过的。我们的基础设施建设速度跟不上不断增长的需求。”NERC 表示，负责 15 个州电网运营的中洲独立系统运营商（Midcontinent Independent System Operator）即使在正常的需求高峰期也面临电力短缺的高风险。其他风险较高的电网运营商包括 PJM 互联、ISO 新英格兰、德克萨斯和加利福尼亚运营商，在极端炎热或寒冷的情况下可能出现电力短缺。

根据高盛预测，2023-2030 年美国数据中心电力需求的年均复合增长率为 15%，到 2030 年数据中心将占美国电力需求总量的 8%，而 2022 年仅占 3%左右。这将带动美国整体电力需求的年均增长率提高到 2.4%，而过去十年的增长率约为 0%。

数据中心电力需求（TWh） 数据来源：高盛

稳定且清洁的核电在 AI 浪潮中备受青睐。全球 AI 浪潮催生了对更多数据中心的需求，考虑数据中心要求全天候 24/7 电力且需要清洁能源供电，兼具稳定和清洁特征的核电成为首要选择并因此获得溢价定价权。近几年美国科技公司纷纷布局核能.

二、自建核能发电是大厂的主要选择

核能正处于转折点。

美国的电力构成主要有两部分：

传统能源占据了接近 60% 的份额，其中燃煤占比 16.5%，天然气占比 41.38%。

新兴清洁能源提供了 40.45% 的电力，其中核能占 18.08%，风能占 9.9%，另外太阳能、生物燃料和水力等也占有一定比例。

亚马逊：与公共事业联盟 Energy Northwest 达成协议，支持开发 4 座先进的小型模块化核反应堆，预计在项目第一阶段将产生约 320 兆瓦的发电量，将采用 X-Energy 的反应堆设计。曾以 6.5 亿美元价格收购了宾夕法尼亚州的一座核电驱动的数据中心。与星座能源达成协议，由后者位于美国东海岸的一座核电站直接供电。

微软：2023 年开出招聘启事，希望寻找一名核技术专家，负责评估和整合小型模块化核反应堆和微反应堆，“为支持微软云和人工智能的数据中心提供动力”。2023 年 5 月与核聚变初创公司 Helion 签署电力购买协议，计划于 2028 年向其购买电力。2024 年 1 月聘请了一位核技术总监，负责开发原子反应堆，为其数据中心供电。与星座能源公司签署合作协议，由后者通过旗下核电设施为微软位于弗吉尼亚州的数据中心供电。

谷歌：同 Kairos Power 初创企业达成电力采购协议，该企业正在研发用小型模块化核反应堆发电。

OpenAI：与奥克洛公司达成协议，在爱达荷州东南部建造小型核电站为其旗下数据中心提供电力。

比尔・盖茨：投资 10 亿美元在怀俄明州兴建核电站，并表示还会追加投资数十亿。

数据来源：《环球零碳》

这里说一下，AI数据中心虽然会导致美国电力紧缺，但是对于中国来说却不会造成特别大的影响。

根据国网能源研究院预测， 到 2025 年我国数据中心的用电量将达到 3640 亿千瓦时，预计占全社会用电量的比重也将达到 3.6%，而2023年这一数据是3.1%。

国网能源院发布《中国电力供需分析报告2024》报告预计，2024年全国新投产发电装机容量比上年增长9.4%，5G基站、数据中心和新能源汽车带来的新增电量规模将拉动全社会用电量增长0.8个百分点。

对于整个电网来说并不重要。

三、核电建设全球竞争格局及发展历程

核电是全球非常核心机密的技术，仅少数国家掌握。

美国：拥有 93 座在运核电站，在运核电净装机容量达到 95835MWe，均位居世界第一。美国是核电技术的先驱，在技术积累、市场经验和产业链成熟度方面具有显著优势，其核电产业对美国经济发展和电力供应稳定起到重要作用。但美国也面临老旧机组更新换代、建设成本上升、公众对核安全担忧等问题，导致新建核电站速度放缓。

中国：现役核电站数量达到了 55 座，在建核电净装机容量及机组数量均位居世界第一，截至 2024 年 1 月，在建净装机容量突破 20000MWe，在建机组数量达到 20 座以上。中国核电技术创新能力日益增强，如 “华龙一号” 作为自主研发的第三代核电技术，已获得国际认证并走向国际市场。

俄罗斯：拥有 37 座核电站，其核电技术在全球范围内享有声誉，在核技术研发、核电站建设及核燃料循环方面实力强劲，反应堆设计具有多样性和灵活性，并且是重要的核燃料供应商。不过，俄罗斯在经济等因素影响下，核电建设规模和速度相对中美两国要小和慢一些。

法国：拥有 56 座在运核电机组，是欧盟内部重要的电力供应国，核电技术成熟，核电产业链完善，依靠核电出口赚取大量收益，但近年来发展空间相对有限。

目前核电技术已经发展到第三代，

第一代核电技术（20世纪50-70年代）第一代核电技术主要是早期的试验性和原型反应堆，其主要目的是验证核能发电的技术可行性。这些反应堆在设计上没有形成标准化，发电功率相对较小。典型代表包括前苏联的奥布宁斯克核电站、英国的镁诺克斯反应堆、美国的希坪港压水堆和德累斯顿沸水堆。这些机组已经全部退役。

第二代核电技术（20世纪70-90年代）第二代核电技术在第一代的基础上，实现了商业化、标准化、系列化、批量化运行，经济性大幅提升。这一时期的核电站技术建成的核电称为二代。全球在运的核电机组绝大部分都属于第二代核电机组，包括压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（PHWR）等。第三代核电技术是在汲取了第二代反应堆运行经验和事故教训后，于20世纪90年代后期发展出的安全性更高的先进反应堆技术。这些技术通常被称为满足“先进轻水堆用户要求”文件（URD）或“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”文件（EUR）的核电机组。第三代核电技术提高了安全标准，具备更好的严重事故预防和缓解手段，以降低事故概率，同时采用简化设计、提高单堆容量、提高可利用率、延长设计寿命等手段来提高核电厂的经济性。世界上仅有俄罗斯、美国、法国、中国、韩国、日本六个国家具备出口三代轻水堆核电机组实力。四、第三代核电产业链受益股

中国在国外建设的六座核电站均位于巴基斯坦，这些项目均由中核集团中原公司总承包建设。

因此我们也可以认为核电是非常难出口的，因此也可以认为美国那边核建设只会采用非中供应链。

美国拜登政府开始加强对华核电产品的出口管制，要求用于中国核电站的某些发电机、容器、软件、特别核材料和原材料在出口时，需额外提出申请。

美国正致力于打造以欧美为主导的核能供应链体系，以减少对中国和俄罗斯的依赖。

因此也可以说美国那边因为AI增加的核能建设对A股来说并不能带来增量。

1、中国核电：中核集团是核产业链“链长”引领核产业发展。中国核电背靠集团实现全产业链布局。在手项目贡献确定性成长。截至 2024/9/30，公司在运核电机组装机容量 2375 万千瓦，在建机组/待建机组 1392/672 万千瓦，贡献确定性规模成长 87%。

2、中国广核：防 4 投运+台山恢复+宁德 5 号全面建设，成长加速。截至 2024/9/30，公司在运核电机组装机容量 3176万千瓦，在建机组/待建机组 843/1098万千瓦，贡献确定性规模增长 61%。

所以说来说去，没啥意思，下期再分享一下可控核聚变。

风险提示：本文仅为个人笔记，不能作为投资决策的依据，不构成任何建议，据此入市风险自担。

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