美國AI公司們,最近又開始忙著投資電廠了。
近期,Meta與美國電力企業(yè)Vistra簽署長期購電協(xié)議,從其旗下多座現(xiàn)役核電站直接采購電力;此前,Meta還與Oklo、Terra Power等先進核能公司合作,推進小型模塊化反應堆(SMR)及第四代核電技術的商業(yè)化部署。
按照Meta披露的信息,上述合作若按計劃推進,到2035年,Meta可鎖定的核電供給規(guī)模最高可達約6.6GW(吉瓦,1GW=1000MW/兆瓦=10億w)。
過去一年中,北美AI企業(yè)在電力領域的大手筆布局已不再新鮮:微軟推動退役核電站重啟,亞馬遜圍繞核電站部署數(shù)據(jù)中心,谷歌、xAI等持續(xù)加碼長期購電協(xié)議。在算力競賽持續(xù)升溫的背景下,電力正從成本項,轉變?yōu)锳I企業(yè)必須提前鎖定的戰(zhàn)略資源。
另一方面,AI產業(yè)刺激下的能源需求,也讓美國電網(wǎng)持續(xù)“抗壓”。
據(jù)外媒報道,受AI需求激增驅動,美國最大電網(wǎng)運營商PJM正面臨嚴峻的供需挑戰(zhàn)。這一覆蓋13個州、服務約6700萬人口的電力網(wǎng)絡,已逼近運行極限。
PJM預計未來十年電力需求將以年均4.8%的速度增長,新增負載幾乎全部來自數(shù)據(jù)中心和AI應用,而發(fā)電與輸電建設明顯跟不上這一節(jié)奏。
根據(jù)國際能源署(IEA)預測,AI已成為數(shù)據(jù)中心用電增長的最重要驅動力,并預計全球數(shù)據(jù)中心用電量到2030年將升至約945TWh,較當前水平翻倍。
現(xiàn)實的錯位在于:AI數(shù)據(jù)中心的建設周期通常只需1—2年,而一條新的高壓輸電線路往往需要5—10年才能落地。在這一背景下,AI企業(yè)開始親自下場,開啟了一波投資電廠、建電廠的另類“大基建”。
01
AI巨頭“搶建”核電站
過去十多年,AI企業(yè)在能源端的主要動作是“買電”而非“造電”:通過長期購電協(xié)議采購風電、光伏及部分地熱電力,鎖定價格并滿足減碳目標。
以Google為例,這家AI/互聯(lián)網(wǎng)巨頭已在全球范圍內簽署數(shù)十吉瓦規(guī)模的風電、光伏長期購電協(xié)議,并通過與地熱企業(yè)合作,為數(shù)據(jù)中心獲取穩(wěn)定清潔電力。
近兩年,隨著AI用電激增與電網(wǎng)瓶頸顯現(xiàn),部分企業(yè)開始轉向參與電廠建設或與核電站深度綁定,角色也從單純用電客戶,向能源基礎設施參與者轉變。

參與的方式之一,是“復活”已經(jīng)退役的電站,微軟于2024年9月與核電運營商Constellation Energy簽署20年期購電協(xié)議,用于支持一座835兆瓦退役核電機組重啟并長期供電。
和微軟一同下場的還有美國政府,去年11月,美國能源部宣布完成對該項目10億美元貸款的交割,用于部分融資支持,該機組被更名為Crane清潔能源中心(原三里島核電站1號機組)。
事實上,Crane并不是唯一“下崗再就業(yè)”的電站,在賓夕法尼亞州,Eddystone油氣電站原計劃于2024年5月底退役,但隨后被美國能源部緊急下令繼續(xù)運行,以避免PJM出現(xiàn)電力缺口。
另一方面,亞馬遜云計算部門AWS則另辟蹊徑,直接購入了核電站旁邊的數(shù)據(jù)中心。2024年,電力企業(yè)Talen將其緊鄰賓夕法尼亞州Susquehanna核電站的約960兆瓦數(shù)據(jù)中心園區(qū)出售給AWS。去年6月,Talen又宣布擴大合作,計劃向AWS數(shù)據(jù)中心供應最高1,920兆瓦的無碳電力。
而在新建電廠部分,亞馬遜近年通過投資與合作方式,參與華盛頓州SMR小型模塊化核電站項目開發(fā),由Energy Northwest等機構推進,單機規(guī)模約80兆瓦,整體可擴展至數(shù)百兆瓦,目標為數(shù)據(jù)中心提供長期、穩(wěn)定的基荷電力。
谷歌方面,2024年與美國核能公司Kairos Power合作,推進新建先進核反應堆項目計劃在2030年前后投運首批機組,并在2035年前形成約500兆瓦的穩(wěn)定無碳核電供給,用于支撐數(shù)據(jù)中心長期運行。
在建設核電站的浪潮中,Meta是最激進的參與者之一。截至目前,其規(guī)劃鎖定的核電資源規(guī)模已達6.6吉瓦。作為對比,美國目前在運核電站總裝機約為97吉瓦。
這些項目均被納入Meta的“Meta Compute”框架——這是Meta于今年年初提出的頂層戰(zhàn)略,用于統(tǒng)一規(guī)劃未來AI所需的算力與電力基礎設施。
國際能源署數(shù)據(jù)顯示,到2030年,全球數(shù)據(jù)中心用電量將翻倍增長,其中AI是最主要推動因素。美國在這一增量中占比最高,其次是中國。
而美國能源信息署(EIA)此前對2035年的電源裝機“維持穩(wěn)定”的預測,顯然已被AI浪潮打破。
據(jù)公開信息匯總,到2035年,微軟、谷歌、Meta、AWS等AI巨頭直接或間接鎖定的核電裝機規(guī)模,預計將超過10吉瓦,并且新的基建項目仍在不斷披露中。
AI正成為核電復興的新“金主”,一方面企業(yè)的現(xiàn)實選擇——相比風電、光伏,核電具備7×24小時穩(wěn)定出力、低碳且不依賴大規(guī)模儲能的優(yōu)勢;同時也與政策環(huán)境密切相關。
2025年5月,美國總統(tǒng)特朗普簽署四項“核能復興”行政命令,提出在25年內將美國核電產能提升至原來的四倍,將其定位為國家安全與能源戰(zhàn)略的一部分。
此后一年內,核電相關企業(yè)股價整體明顯走強:以Vistra等核電運營商為代表,股價累計漲幅普遍在1.5倍以上;而Oklo、NuScale等聚焦小型模塊化反應堆(SMR)的公司,漲幅更為激進,累計上漲達數(shù)倍。
一時間,在AI產業(yè)的金錢攻勢和政府層面的推動下,核電重新回到美國能源與產業(yè)政策的核心討論中。
02
模型跑得快,可電廠建不快
盡管“核能復興”提振了投資情緒,但核電目前在美國發(fā)電結構中的占比仍僅約19%,且新建或重啟電站的周期普遍以十年計。換言之,AI對電力系統(tǒng)的擠兌風險并未下降。
PJM在多份長期預測中警告,未來十年新增負荷幾乎全部來自數(shù)據(jù)中心與AI應用,若發(fā)電與輸電建設無法提速,供電可靠性將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

作為美國最大的區(qū)域輸電組織之一,PJM覆蓋13個州及華盛頓特區(qū),服務人口約6700萬,其穩(wěn)定運行直接關系美國東部與中部核心經(jīng)濟區(qū)。
一邊是眾多資本投入電力基建,一邊是電力擠兌遲遲得不到緩解。
這一矛盾背后,是美國AI產業(yè)擴張速度與電力系統(tǒng)的建設節(jié)奏嚴重錯配。一個超大規(guī)模AI數(shù)據(jù)中心的建設周期通常需1–2年,而新建輸電線路、完成并網(wǎng)審批往往需要5–10年。
數(shù)據(jù)中心與AI耗電負載不斷增加,而發(fā)電新增容量卻無法匹配。持續(xù)的電力資源擠兌下,直接后果就是電價飛漲。
在北弗吉尼亞等數(shù)據(jù)中心高度集中的地區(qū),居民電價過去數(shù)年內大幅上漲,部分區(qū)域漲幅超過200%,遠高于通脹水平。
一些市場報告顯示,在PJM區(qū)域,隨著數(shù)據(jù)中心負載激增,電力容量市場成本已大幅上升:2026-2027年度的拍賣總容量成本約164億美元,數(shù)據(jù)中心相關成本在近期幾輪已占總成本近一半。這些上漲的成本,將通過更高的電費由普通消費者承擔。
隨著民眾情緒日漸不滿,電力資源擠兌迅速外溢為社會性議題。紐約州等地監(jiān)管機構已明確提出,要求大型數(shù)據(jù)中心為其激增的用電需求和新增的電網(wǎng)接入、擴容成本承擔更多責任,包括更高的接入費用和長期容量義務。
“在ChatGPT出現(xiàn)之前,我們從未見過這樣的負荷增長。”美國大型公共電力委員會主席湯姆·法爾科內曾公開表示。“這是一個涉及整個供應鏈的問題,牽涉到公用事業(yè)公司、工業(yè)界、勞動力和工程師,這些人可不是憑空出現(xiàn)的。”
去年11月,PJM的市場監(jiān)管機構向美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)提交了一份正式投訴,建議PJM在改進相關程序之前,不應批準任何新的大型數(shù)據(jù)中心互聯(lián)項目,理由是可靠性和可負擔性方面存在問題。
為應對AI數(shù)據(jù)中心巨量用電,美國一些州和電力公司已開始設立專門的“數(shù)據(jù)中心電價類別”。例如,堪薩斯州在2025年11月通過新電價規(guī)則,為75兆瓦及以上的大電力用戶(如數(shù)據(jù)中心)制定了長期合同、電價分攤和基礎設施費用分擔要求,確保這些大用戶承擔更多網(wǎng)費和升級成本。
微軟總裁BradSmith近期在采訪中表示,數(shù)據(jù)中心運營商應該“Pay our way”,為自身用電、并網(wǎng)和電網(wǎng)升級支付更高電價或相應費用,避免把成本轉嫁給普通電力用戶。
而在海外,近年來,阿姆斯特丹、都柏林和新加坡等美國以外的地區(qū)已暫停了許多新建數(shù)據(jù)中心項目,主要原因是缺乏相應的電力基礎設施。
在更嚴格的電力與土地約束下,數(shù)據(jù)中心擴張已成對國家底層基建與資本動員能力的壓力測試。除中美兩個大國外,多數(shù)經(jīng)濟體很難同時匹配這樣的工程能力。
甚至從美國眼下的電力擠兌就不難看出:僅靠砸錢新建電廠,都未必就能化解AI時代的能源危機。
03
要建電網(wǎng),也要“看天”
在電廠端之外,電力擠兌更大的結構性問題,在于美國輸電網(wǎng)建設的長期滯后。
一些行業(yè)報告顯示,2024年美國僅新增322英里(345kV及以上)高壓輸電線路,是過去15年中建設最慢的年份之一;而2013年這一數(shù)字接近4000英里。
輸電能力落后意味著,即便有更多發(fā)電廠上線,電力也可能因為無法遠距離輸送而無法有效送達用電密集區(qū)。

在2023—2024年間,PJM多次對外警告稱,由于輸電建設節(jié)奏無法加快且發(fā)電資源跟不上,新增的數(shù)據(jù)中心負載增長已逼迫電網(wǎng)運營方采取非常規(guī)手段來維持系統(tǒng)穩(wěn)定,包括提出在極端需求時讓部分數(shù)據(jù)中心斷電或自備發(fā)電等選項,否則可靠性風險將進一步加劇。
對比之下,有“基建狂魔”之稱的中國,在電網(wǎng)建設上一直維持著較高增速和技術迭代。近年來,我國持續(xù)加碼特高壓建設,僅2020—2024年間就投運多條±800kV、1000kV特高壓線路,年均新增輸電里程以數(shù)千公里計。
而在裝機規(guī)模方面,2025年中國總裝機規(guī)模預計超過3600+吉瓦,較2024年穩(wěn)步增長,并計劃全年新增可再生發(fā)電容量200–300吉瓦。
這種電網(wǎng)基建能力的差距,短期內并非美國通過政策或資本即可彌補。
在AI負載激增背景下,美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)在2024年5月正式發(fā)布第1920號命令,完成其自2021年啟動的區(qū)域輸電規(guī)劃改革。新規(guī)要求公用事業(yè)進行20年期前瞻規(guī)劃,并將數(shù)據(jù)中心等新型負載納入成本分攤討論。
但由于規(guī)則落地、項目審批與建設周期漫長,該政策更像是中長期“補網(wǎng)”工具,現(xiàn)實中的電力資源擠兌壓力仍將持續(xù)下去。這一背景下,太空部署算力成為了業(yè)內瞄準的新方向。
近年來,全球科技產業(yè)正推動“空間算力”概念,即在近地軌道(LEO)部署具備AI訓練/推理能力的計算節(jié)點或數(shù)據(jù)中心,以解決地面數(shù)據(jù)中心在能源、散熱與連通性上的瓶頸。
以SpaceX為代表,低軌衛(wèi)星與星間激光通信被視為構建分布式“軌道算力網(wǎng)”的基礎。SpaceX依托Starlink星座探索在軌邊緣計算,用于遙感處理與實時推理,降低地面回傳與能耗壓力。
另一邊,初創(chuàng)公司Starcloud已在2025年11月發(fā)射Starcloud-1衛(wèi)星,搭載NVIDIA H100并完成在軌推理驗證。這一案例表明,太空部署算力已經(jīng)有望進入實際部署階段。
中國在太空算力布局方面也加速推進。由浙江實驗室牽頭的“三體計算星座”已成功發(fā)射首批12顆衛(wèi)星,官方規(guī)劃整體算力達1000POPS級別,用于軌道邊緣計算、海量數(shù)據(jù)預處理和AI推理。
然而,無論是太空算力還是新一代能源體系,都仍處于早期驗證階段。這也解釋了為何過去一年中,美國AI巨頭爭先投資核電站等電力基礎設施。
“我們需要能夠全天候、每周七天持續(xù)運行的清潔、可靠電力來源。”國際能源署署長法提赫·比羅爾此前在一場訪談中這樣說道,他表示“核能正在全球范圍內重新回到舞臺中央。”
在電網(wǎng)擴容與發(fā)電建設難以在短期內跟上的現(xiàn)實下,美國眼下電力資源的擠兌不可能迅速緩解,持續(xù)的對電力,尤其是核電行業(yè)進行大規(guī)模資本投入仍然是眼下唯一的選擇。
伍德麥肯茲在最新預測中指出,隨著數(shù)據(jù)中心和人工智能負載持續(xù)推高用電需求,美國核電發(fā)電量在2035年之后有望較當前水平增長約27%。
而據(jù)外媒報道,美國政府正通過能源部貸款、出口信貸和示范項目支持西屋等核電設備商,推動新堆建設與機組延壽升級,重塑核電工業(yè)能力。
行業(yè)和政策驅動的雙重背景下,未來相當長一段時間內,美國AI巨頭們將和核能產業(yè)緊緊捆綁在一起。