燃气轮机行业研究报告：AI催化燃气轮机需求上行（102页）

行业报告下载 2025年03月13日 07:20 管理员

全球数据中心持续扩张背景下，AI 用电量将保持高速增长。根据高德纳预测，目前全球为实现生成式 AI 而新建的大型数据中心数量高速增长，导致电力需求高增。2023-2027 年全球 AI 服务器用电量将从 195 太瓦时提升到 500 太瓦时，2027 年现有 AI 数据中心的 40%将因电力供应问题而受到运营限制。对于数据中心领域用电量，如果再往远期来看： 1）使用数据中心历史用电量测算： AI 发展和数字化推动数据中心计算规模激增，尽管历史上能源效率不断提高，但未来效率提高的潜力正在下降，随着数据中心的规模和复杂性提升，冷却系统、电力分配系统和服务器基础设施的效率改善可能难以跟上步伐。据 GECF 统计，2023 年全球数据中心用电量为 414TWh，3 年 CAGR 约为 19%。假设人工智能稳步增长，数据中心容量适度增加，能源效率提升抵消部分增加的电力需求。在谨慎、中性和乐观假设下，2035 年，数据中心用电量将分别达到 1544.38/2321.05/3911.11TWh，占 2023 年全球用电量的比例分别为 5.17%/7.77%/13.10%。 2）通过英伟达 GPU 销量和功耗测算：由于 GPU 产能受 CoWoS 产能影响，我们按照台积电 CoWoS 产能上限来预测。目前台积电 CoWoS 扩产计划一直在持续，我们推测 2025 年平均月产能约为 55K 左右，全年 660K CoWoS 产能，其中英伟达占据了约 60%，约 420K 的 CoWoS 产能，英伟达 2025 年 B200 系列将获得约 320K 产能，H100 将获得约 60K 产能，B300A 将获得约 40K 产能。综合来看，采用英伟达加速卡的数据中心中服务器容量将达到 6886MW。PUE（Power Usage Effectiveness）是衡量数据中心整体能效表现的关键指标之一，通常由数据中心总耗电量除以 IT 设备耗电量（即服务器耗电量）得出。在传统风冷数据中心中，这一比例通常达到 1.5。而在现代液冷数据中心中，这一比例通常为 1.05-1.2 之间。我们为采用英伟达卡的数据中心选择 PUE 为 1.2，最终得到 8263MW 的容量。同理，我们对自研加速卡厂商采用同样的方法测算，最终得出采用自研芯片的数据中心容量可达 4383MW，英伟达+ 自研芯片容量合计达到 12646MW，一年的耗电量将达到约 111TWh。