算力用电攀升 美国PJM电网负荷逼近历史极值

极端高温天气笼罩美国东部地区,全美规模最大的PJM区域电网用电负荷直逼2006年创下的历史峰值,电力供需局面变得极为紧张。

此次用电激增的背后,数据中心不断扩张所带来的刚性算力用电需求,是驱动用电量长期上升的核心因素。这不仅推高了实时电价,也压缩了电网的备用容量,还大幅抬升了远期容量市场的成本,最终这部分成本需要由普通居民来承担。为了守住居民和医疗用电的底线,美国能源部紧急下发了本年度第三份电力应急指令,赋予电网调度多项强制调控权限。短期来看,通过应急机组和居民错峰用电能够暂时避免分区停电,但长期的用电缺口仍将持续扩大。

PJM全称为PJM Interconnection, LLC,中文全称是宾州-新泽西-马里兰互联电网公司,名称取自宾夕法尼亚(Pennsylvania)、新泽西(New Jersey)、马里兰(Maryland)三个州的首字母缩写。它是美国规模最大、在全球范围内也处于核心地位的区域输电组织(RTO),受美国联邦能源监管委员会(FERC)独立监管,属于非营利的中立运营机构。

算力用电成电老虎,美国PJM电网负荷逼近历史极值

极端高温推高瞬时负荷,电网备用容量接近警戒线

覆盖美国13个州及华盛顿特区、服务6700万人口的PJM互联电网正遭受酷暑冲击。大范围的高温穹顶致使多地体感温度最高超过110华氏度(约40.2℃)。上周四,全网瞬时用电峰值达到163吉瓦,距离2006年165.5吉瓦的历史纪录仅有小幅差距;而上周三的负荷峰值161910兆瓦同样跻身历史高位。气象部门预警,高温天气将持续到独立日假期,大西洋中部部分地区体感温度可达115华氏度(约41.9℃),后续用电压力还将继续攀升。

电力数据机构监测显示,上周四局部日前电价突破2000美元/兆瓦时,西部枢纽基准电价与去年同期峰值相比翻了近三倍;电网应急备用容量单日腰斩至5091兆瓦,一旦发电机组突发脱网,电网将没有充足的缓冲空间来应对缺口。

当前美国的供电结构以天然气、核电、煤电为主,光伏发电占比仅为6%,新能源在短时间内的兜底能力偏弱。

能源部启动应急管控,可强制大型数据中心切换自备电源

上周二,美国能源部发布了2026年第三份电力应急指令。

能源部长克里斯·赖特(Chris Wright)表示,保障辖区电力平价、稳定和安全的供应是核心底线。

本次应急政策包含两项关键举措:一是允许火电厂临时放宽常规污染物排放限制,以提升出力;二是设立兜底调控手段,在高峰时段可要求峰值负荷50兆瓦以上的大型用电主体,在收到通知后15分钟内切换至自备备用发电机,优先腾出电网电力用于居民住宅和医院。今年1月寒潮、5月高温叠加机组检修所导致的供电紧张周期,政府均实施过类似的调度政策。

数据中心催生长期用电缺口,推高电力全链条成本

中长期电力增量几乎全部来自算力基础设施建设。

PJM官方预测,2024年至2030年区域峰值需求将新增32吉瓦,其中仅2吉瓦来自普通民生与工商业,其余增量均由数据中心产生。

持续扩张推高了容量市场成交价格,当前单价比此前暴涨超过11倍。独立市场监测机构测算,63%的涨价诱因来自算力用电,合计约93亿美元的新增成本最终分摊给了全体电力消费者。

短期错峰缓解危机,长期负荷纪录终将被打破

马里兰州多家本地电力企业发布了节电倡议,引导民众调高空调温度、错峰使用大功率家电,以及通过户外烹饪减少室内用电。

依托18吉瓦的快速启动备用机组,本次极端高温期间电网并未启动轮流限电。然而,算力用电属于长期刚性增量,即便没有极端热浪,未来几年区域用电峰值也会突破此次临近的历史最高纪录,电力供需失衡将成为常态化问题。

总结

综合来看,本轮高温只是放大了PJM电网本就存在的供需矛盾,数据中心持续扩张才是电力负荷长期走高的根本原因。短期依靠应急排放放宽、强制算力企业切换自备电源以及居民节电,能够临时化解停电风险。但算力用电带来的远期供电缺口和电价上行压力无法在短期内消除,东部电网的长期扩容与能源结构转型已迫在眉睫。