PJM的6GW容量短缺:可能重塑AI基础设施的电网危机

PJM的2027年容量拍卖显示出6GW的短缺——这是该电网运营商历史上首次未能达到可靠性目标。数据中心占预计负荷增长的94%,容量价格达到创纪录的$333/MW-天。

PJM的6GW容量短缺:可能重塑AI基础设施的电网危机

TL;DR

PJM Interconnection 的 2025 年 12 月容量拍卖历史上首次未能采购到足够电力——在 2027/28 交付年度目标缺口达 6,625 MW,低于可靠性目标。数据中心占预计负荷增长的 94%,推动容量价格达到创纪录的 333.44 美元/MW-日(从 2024 年的 28.92 美元/MW-日上涨)。这一缺口——大约相当于费城的电力需求——引发了参议员伯尼·桑德斯和州长罗恩·德桑蒂斯的政治反弹,同时迫使弗吉尼亚州创建新的费率类别以保护居民客户免受数据中心成本转移的影响。这场危机加速了表后发电、需求响应项目的发展,并质疑了关于 AI 基础设施增长的基本假设。


6,625 兆瓦。

这是 PJM Interconnection 在其 2025 年 12 月容量拍卖 中的缺口——这是该电网运营商历史上首次未能采购足够的供应来满足预期电力需求。这一缺口代表了 几乎整个费城的电力需求,并标志着 FERC 委员 Judy Chang 所说的 "多年来一直在酝酿的电网可靠性危机"

PJM 为 13 个州和哥伦比亚特区的超过 6500 万人口提供服务。当美国最大的电网运营商无法确保足够的电力来维持供电时,其影响远远超出了地区电费。

对于数据中心运营商和 AI 基础设施规划者来说,这种缺口不仅仅是一个政策问题。这是一个根本性约束,将重塑设施建设地点、供电方式,以及当前 AI 建设轨迹是否仍然可行。

2025 年 12 月拍卖结果

PJM 的 2027/28 基础剩余拍卖采购了 145,777 MW 的容量——比电网运营商 20% 的装机备用容量目标低约 6,625 MW。该目标估算需要多少容量来防止每 10 年出现超过一次的意外停电。

拍卖仅实现了 14.8% 的备用容量,远低于 20% 的可靠性要求。这标志着整个 PJM 区域输电组织(包括固定资源需求区域)首次未能满足可靠性标准。

指标 2027/28 拍卖 2026/27 拍卖 变化
采购容量 145,777 MW 151,242 MW -5,465 MW
备用容量 14.8% 18.5% -3.7 个百分点
清算价格 $333.44/MW-日 $329.17/MW-日 +$4.27
总成本 164 亿美元 161 亿美元 +3 亿美元
目标达成 首次失败

容量价格在整个 PJM 区域达到了 333.44 美元/MW-日的价格上限——连续第三次拍卖的创纪录高价。总容量账单达到 164 亿美元,高于 2022 年 12 月的 22 亿美元

独立市场监察机构 Monitoring Analytics 总裁 Joe Bowring 告诉 CNBC,他从未见过电网承受如此预期压力。

数据中心:负荷增长的 94%

2027/28 的预测峰值负荷比上次拍卖的预测高出约 5,250 MW。其中近 5,100 MW 的增长——94%——来自数据中心需求。

"数据中心负荷增长是近期和预期容量市场状况的主要原因,包括总预测负荷增长、紧张的供需平衡、已清算容量的显著缺口和高价格,"Monitoring Analytics 表示

类别 对负荷增长的贡献 影响
数据中心 94%(约 5,100 MW) 主要驱动因素
电气化 4%(约 200 MW) 次要
经济增长 2%(约 100 MW) 最小

这些数字反映了电力需求模式的前所未有的转变。PJM 的 2025 年长期负荷预测 预计 2024 年至 2030 年间峰值负荷增长 32 GW,数据中心负责 这一增长的 94%

弗吉尼亚州"数据中心走廊"的轨迹说明了这种加速。2022 年预测在 PJM 的 Dominion Zone 中预计到 2037 年有 5,700 MW 的负荷增长。2025 年预测:到 2037 年,仅数据中心在同一区域就超过 20,000 MW。

213 亿美元的数据中心成本

尚未建设但可能在 2027/28 年上线的数据中心约占 164 亿美元拍卖成本中的 62 亿美元

在过去三次基础容量拍卖中,与超出现有负荷的数据中心预测相关的成本总计 213 亿美元——占 472 亿美元总清算容量成本的 45%。

拍卖 数据中心成本份额 拍卖总成本
2025/26 93 亿美元(63%) 147 亿美元
2026/27 58 亿美元(36%) 161 亿美元
2027/28 62 亿美元(38%) 164 亿美元
总计 213 亿美元(45%) 472 亿美元

市场监察机构估计,仅在 2025/26 拍卖中,数据中心就对 63% 的价格上涨 负责,转化为从整个 PJM 的所有电价支付者那里回收的 93 亿美元成本。

消费者账单影响

容量市场成本直接流向居民电费。从 2025 年 6 月开始,华盛顿特区 Pepco 客户 的账单平均每月增加 21 美元——约一半归因于数据中心需求导致的容量市场价格飙升。

地区 月账单增长 数据中心归因
华盛顿特区 21 美元/月 约 10.50 美元/月(50%)
西马里兰 18 美元/月 约 11 美元/月(61%)
俄亥俄州 16 美元/月 约 10 美元/月(63%)
巴尔的摩 17-21 美元/月 约 11 美元/月(52%)
弗吉尼亚州 11.24 美元/月(2026) 大部分

平均月度居民账单 从 2021 年的 121 美元增加到 2025 年的 156 美元——增长近 30%。政府分析师预计 2026 年价格将继续超过通胀率上涨。

数据中心附近地区的 批发电力成本 比五年前高出多达 267%,成本直接转嫁给客户。

政治反弹:桑德斯和德桑蒂斯立场一致

电网危机创造了意想不到的政治一致性。参议员伯尼·桑德斯成为 首位联邦立法者,于 2025 年 12 月呼吁对 AI 数据中心建设实施全国暂停。

"我将推动对为不受管制的 AI 开发和部署冲刺提供动力的数据中心建设实施暂停,"桑德斯表示。"暂停将给民主一个追赶的机会,并确保技术的好处为我们所有人服务,而不仅仅是 1%。"

佛罗里达州州长罗恩·德桑蒂斯在几天内就支持了类似的限制。"美国没有足够的电网容量来完成他们试图做的事情," 德桑蒂斯表示。

他们的理由不同——桑德斯引用工人失业和企业整合;德桑蒂斯强调电网稳定性和电价——但政策处方一致。超过 230 个环保倡导组织在 2025 年 12 月 要求暂停,理由是不可持续的水和电力消耗。

"我们的容量市场在数据中心需求和功能失调的互连队列的重压下正在破裂,"CUB 执行董事 Sarah Moskowitz 说。

弗吉尼亚州的费率类别解决方案

弗吉尼亚州托管着 世界三分之一以上的数据中心,大部分集中在北弗吉尼亚。该州对成本转移的回应为其他司法管辖区提供了模式。

弗吉尼亚州公司委员会批准了针对需求 25 MW 或以上客户的 新费率类别(GS-5),于 2027 年 1 月 1 日生效。这些大客户必须支付至少 85% 的合同配电和输电需求,以及 60% 的发电需求——无论实际使用情况如何。

条款 要求 影响
费率类别阈值 25+ MW 需求 涵盖数据中心
配电/输电最低要求 合同需求的 85% 防止成本转移
发电最低要求 合同需求的 60% 确保容量成本分担
生效日期 2027 年 1 月 1 日 与交付年度一致

委员会 拒绝了 Dominion 要求的费率上调,即 2026 年 8.22 亿美元和 2027 年 3.45 亿美元,而是批准了 5.657 亿美元和 2.099 亿美元。

JLARC 研究发现,如果不重组费率类别,典型的弗吉尼亚居民客户到 2040 年发电和输电成本可能每月增加 14 到 37 美元(按不变美元计算)。

互连队列问题

新发电在 PJM 需要 八年时间 上线——但容量拍卖在两到三年的前瞻基础上确保未来供应。这种不匹配创造了结构性缺口。

2023 年之前,PJM 的串行互连研究系统创造了 超过 140 GW 的积压,一些资源等待批准超过五年。通过改革,积压已减少到约 46 GW,预计处理将在 2026 年底完成。

指标 历史数据 当前(2026) 目标
队列积压 140+ GW 46 GW <20 GW
申请到运营 8+ 年 5-6 年 2-3 年
研究过程时长 3-5 年 1-2 年 <1 年
GIA 处理 2+ 年 1-2 年 <1 年

大约 57 GW 的项目 已完成 PJM 的研究过程,并已签署或获得发电互连协议。但即使有改革,从申请到商业运营的时间线已从 2008 年的不到两年上升到目前的超过八年。

"我们需要 PJM 毫不延误地提交有意义的规则变更,以克服互连和融资障碍,在这个十年结束前建设新的发电来缩小资源充足性差距,"FERC 委员 David Rosner 表示

表后发电加速

电网瓶颈加速了表后(BTM)发电。到 2030 年,38% 的数据中心 预计将使用现场发电作为主要电力,其中 27% 完全由现场系统供电,据 Bloom Energy。

天然气引领 BTM 转型。2024 年,大型燃气轮机订单达到 20 年来最高的 14 GW,受数据中心负荷增长推动。这一趋势在 2025 年加速,仅上半年美国的燃气轮机订单就达到 18 GW。

BTM 电源 2024 部署 2027 预计 成本($/MWh)
天然气轮机 14 GW 订单 25+ GW 运营 $124
燃料电池 2 GW 5 GW $150-180
电池储能 8 GW 15+ GW N/A(支持)
SMR 0 GW 试点项目 $331(FOAK)

小型模块化反应堆(SMR)代表长期押注。2026 年 1 月,Oklo 和 Meta 签署协议 在俄亥俄州建设 1.2 GW 核电园区,主要为 Meta 的数据中心供电,首次供电目标为 2030 年。

ENTRA1 宣布与 TVA 达成协议,使用 NuScale 的 SMR 技术部署 多达 6 GW 的核能容量——约 72 个反应堆模块分布在多个站点。

然而,首创的 SMR 可能比天然气成本高 近三倍(331 美元/MWh 对 124 美元/MWh)。Lux Research 预计 SMR 在 2035 年之前不会具有成本竞争力。

需求响应:灵活性问题

杜克大学的一项研究发现,数据中心可以通过在电网压力期间削减能源使用来释放 多达 76 GW 的新容量。如果新数据中心达到 0.5% 的年度削减率——每年仅几小时——它可以在不扩大发电的情况下提供近 100 GW 的新负荷。

弗吉尼亚州的 Aurora AI Factory 将于 2026 年上半年开业,是第一个按照电力灵活标准建设的设施。NVIDIA、Emerald AI、EPRI、Digital Realty 和 PJM 于 2025 年 10 月宣布了这个 96 MW 项目。

倡议 目标 时间线 容量影响
Aurora AI Factory 电力灵活运营 2026 年上半年 96 MW 试点
DC Flex Initiative 5-10 个灵活中心 2027 年前 多 GW 潜力
Verrus(Alphabet) 动态工作负载管理 2026-2027 待定

数据中心灵活负荷倡议(DC Flex)旨在到 2027 年部署 5 到 10 个大规模灵活中心,展示数据中心如何提供需求响应和电网服务。

但怀疑论者质疑超大规模灵活性假设。"停机时间带来极高的财务和运营成本,这限制了它们实际可以削减或转移的需求量,"一项分析指出。"这种完全独立的大负荷今天根本不存在。"

PJM 的市场监察机构敦促 FERC 裁定 大型数据中心只有在电网运营商仍能满足可靠性指标时才能上线——这是从将大负荷视为市场参与者转向将其视为可靠性风险的重大政策转变。

全国电网压力

PJM 的危机反映了更广泛的全国趋势。高盛预计 与 2023 年相比,全球数据中心电力需求到 2027 年将增长 50%,到 2030 年将增长 165%。

美国数据中心需求预测:

  • 2026 年:IT 设备、冷却和支持为 75.8 GW
  • 2028 年:108 GW
  • 2030 年:134.4 GW

Grid Strategies 对公用事业预测的统计表明,峰值需求到 2030 年将达到 166 GW——比三年前的预测增长六倍。数据中心约占这一增长的 90 GW。

年份 美国数据中心需求 电网容量缺口
2024 50 GW 最小
2026 75.8 GW 新兴
2027 84 GW 6-10 GW(仅 PJM)
2028 108 GW 区域约束
2030 134.4 GW 结构性缺口

能源部预计到 2028 年数据中心可能消耗 美国所有能源的 6.7% 到 12%。满足这一需求需要到 2030 年在全球新建 7200 亿美元的公用事业基础设施,仅美国公用事业就需要 500 亿美元用于数据中心发电容量。

PJM 缺口对 AI 基础设施的意义

6 GW 缺口为数据中心运营商创造了即时规划约束:

位置变成电力约束。 有可用发电的市场——德克萨斯州 ERCOT、东南部分地区、太平洋西北部——获得竞争优势。PJM 区域面临项目延期或强制性表后发电要求。

互连时间线将项目延长数年。 八年队列意味着今天计划的设施可能直到 2033-2034 年才能接受电网电力。表后发电或购电协议成为强制性的,而不是可选的。

容量成本成为主要运营费用。 容量价格的 10 倍增长(28.92 到 333.44 美元/MW-日)转化为电网连接负荷约 120 美元/kW/年 的额外成本。

政治风险进入项目规划。 桑德斯和德桑蒂斯的暂停提议表明,无论哪个政党控制州或联邦政府,数据中心许可都可能面临新的审查。

缓解因素

尽管存在缺口,几个因素可能在 2027 年 6 月交付年开始之前减少差距。

PJM 的需求预测使用了 2025 年 1 月的估计。一个包含 对潜在大负荷更严格审查 和降低经济前景的新预测可能显著降低预计需求。

预测中的一些数据中心可能不会实现。投机项目、融资失败和时间表延误历史上减少了实现的负荷增长,使其低于预测。

市场信号双向起作用。创纪录的高容量价格应该吸引新的发电投资,尽管互连队列限制了供应响应的速度。

紧急需求响应计划提供最后手段选择,尽管在预计缺口规模下的可靠性影响仍不确定。

关键要点

对数据中心开发商:

  • PJM 区域需要表后发电或长期购电协议
  • 项目时间线应假设 5+ 年电网互连等待
  • 选址必须将电力可用性作为主要约束

对电网运营商和公用事业:

  • 数据中心费率类别保护居民客户但可能加速 BTM 发电
  • 互连改革仍然至关重要——八年时间线在结构上与可靠性需求不兼容
  • 需求响应计划需要在假设灵活性之前进行规模验证

对政策制定者:

  • 桑德斯/德桑蒂斯的一致表明对无约束数据中心增长的两党关切
  • 弗吉尼亚州的费率类别模式为成本分配改革提供模板
  • FERC 对大负荷互连的干预可能变得必要

对 AI 基础设施规划者:

  • 当前的 AI 建设轨迹假设可能不存在的电力可用性
  • 区域多样化降低受限市场的集中风险
  • 电力灵活性设计应成为新设施的标准,而不是可选

关于 Introl

Introl 在具有挑战性的电力环境中为 AI 数据中心部署 GPU 基础设施。凭借在 257 个全球地点运营的 550 名 HPC 专业现场工程师,Introl 已部署超过 100,000 个 GPU——包括需要表后发电、电网互连协调和电力灵活设计的项目。当电力成为约束时,Introl 确保 AI 基础设施仍能建成。

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