電力需求及驅動性因素有哪些？

全球電力需求強勁，需求結構變遷。

1.新興經濟體維持高增，發達經濟體重拾增長

全球電力需求高速增長，并明顯高于 GDP 增長。在電氣化擴張的推動下， 2024 年全球電力需求強勁增長，正在迎來新的電力時代。根據國際能源署 （IEA）《Electricity 2025》報告，2024 年全球電力需求同比增長 4.4%，是 過去 10 年除 2021 年疫情反彈外的最高增速，并且電力需求增速也高于 IMF 估算的全球 GDP 增速的 2.9%。 未來幾年，預計電力需求增長將維持高位，根據 IEA《Electricity Mid-Year Update 2025》預測，預計 2025 年全球電力需求將年均增長 3.3%，2026 年 將增長 3.7%，雖然較 2024 年的 4.4%有所放緩，主因貿易關稅和經濟前景 的不確定性增加導致全球 GDP 增速下調，但仍是過去十年中觀察到的較 高增速。根據 IEA 預測，未來 10 年電力需求的增長速度將遠高于總能源需 求。

過去幾年全球電力需求的增長主要來自中國、印度等新興經濟體。從地區 分布來看，2024 年對比 2021 年，發達經濟體電力需求幾乎保持不變，全球 電力需求增長主要來自中國、印度等新興經濟體。1）2024 年，中國用電量同比增長 6.8%，占全球電力需求增長總量的 54%，自 2020 年以來，中國的 電力需求增長速度一直快于經濟，這得益于一系列因素，包括光伏等電力密 集型產業的快速增長、空調保有量的增加、電動汽車滲透率的提高以及數據 中心和 5G 行業的擴張。2）2024 年印度用電量同比增長 5.8%，除了經濟增 長拉動外，高溫天氣帶來的空調需求也持續推動電力需求增加。 未來幾年，發達經濟體電力需求將逆轉十五年趨勢，重拾增長。與新興經濟 體形成對比的是，發達經濟體在過去 15 年里電力需求總量或人均水平基本 持平甚至下降，這主要得益于能效提升和重工業轉移。然而，這一趨勢正在 逆轉。根據 IEA 預計到 2025-2027 年，發達經濟體將貢獻全球電力需求增 長的 15%。美國、歐盟、日本、韓國等國家和地區預計將重拾增長，這主要 得益于數據中心、電動汽車、空調和熱泵等終端用能技術的普及。

預計 2025-2027 年全球電力需求仍將維持 4%左右的高速增長，處于近 10年來高位。在數據中心、全球氣候變暖等拉動下，歐洲、美國 2023-2024 年 用電量增速從-1.8%、-2.8%提高至 2.1%、2.1%，我們預計未來幾年增速有 望進一步加快，2025-2027 年 CAGR 進一步提高至 2.3%、2.2%。雖然受中 國等部分地區未來幾年用電量增速有所放緩影響（預計中國 2025-2027 年 CAGR 有所降低至 5.5%），但全球用電需求仍將 4%左右的高速增長，處于 近 10 年來高位。

2. 電力需求激增的驅動性因素:工業電氣化、AI 相關及極端氣 候沖擊

全球電力需求持續攀升，呈現出強勁且結構性的增長態勢，尤其值得關注的 是以下三大深層動力：工業領域的深度電氣化、人工智能驅動下的數據中心 快速擴張，以及全球氣候變暖所引發的空調負荷激增。這三大因素不僅顯著 推高了用電總量，更深刻改變了電力消費的結構、時序與空間分布。

2.1. 工業電氣化，最具規模性的電力需求增長來源

過去幾十年間，傳統工業主要依賴化石能源驅動，如煤炭、天然氣與石油等。 但在碳中和與綠色轉型的壓力下，越來越多國家推動工業流程電氣化，即用 電替代熱能、機械能，來驅動生產設備和制造工藝。例如，鋼鐵行業中正推廣以電爐替代高爐生產方式，化工行業加快部署電加熱反應器，水泥、鋁、 造紙等行業也在推進低碳電氣工藝。未來隨著綠色制造、智能制造廣泛落地， 工業電力負荷還將持續擴大，成為拉動全球用電需求的長期支撐力量。 國際能源署(IEA)數據顯示，2020-2024 年間全球工業電力消費年均增長 3.8%，高于終端能源總消費增速（1.9%）。電能占終端能源消費比重從 19.5% 升至 22.7%，其中發達國家普遍超過 25%。這一趨勢在制造業大國尤為顯 著：德國 2024 年上半年工業用電量增長 5.2%，其中汽車電氣化產業鏈貢獻 增長點的 42%；印度同期工業用電增長 11.3%，鋼鐵行業電爐鋼比例提升至 25%是主要驅動因素。 在工業電氣化帶動下，電力消耗增長速度將遠高于能源消耗。在電氣化擴 張的推動下，過去的十年中電力消耗的增長速度約為能源消耗的 2 倍。根 據 IEA 預測，未來 10 年電氣化擴張加速，電力需求的增長速度將遠高于總 能源需求。

2.2. 數據中心，正在逐步爆發的用電需求

近年來，與 AI 相關的數據中心、制造產業發展迅速，用電量持續飛升。近 年來，ChatGPT 等生成式 AI 的興起，推動了云計算、深度學習、模型訓練 等高耗能應用井噴式增長，從而加速了全球數據中心的擴張與迭代。AI 模 型的訓練和部署對計算能力的需求極其龐大，帶動了 GPU 服務器、大規模 冷卻系統、邊緣計算節點的普及。這些設施對電力的依賴高度集中、連續且 密集。自 2022 年以來，全球對數據中心的投資幾乎實現翻倍，到 2024 年 達到 5000 億美元，這一巨大增量引發了人們對飆升的電力需求的擔憂。2024 年，數據中心的電力消耗量為 415 太瓦時（TWh），約占全球用電總量的 1.5%， 其中美國將達到約 180 TWh，以 45%的占比領跑全球數據中心用電，除此 之外，中國、歐洲分別以 25%、15%的用電占比緊隨其后。

目前 AI 用電量占全社會用電總量比例并不高，但從增長速度、密集性等特 點上看，AI 對電力系統可能造成的沖擊將越來越大。隨著數據中心建設的 推進以及AI大模型、原材料的技術和精度不斷迭代，自身耗電量持續提升。 自 2017 年以來，全球數據中心用電量年均增速達 12%，這一增速是整體電 力消耗增速的四倍有余，AI 數據中心耗電量可與鋁冶煉廠等高耗能工廠相 媲美。根據 EIA 測算，一個標準的 AI 數據中心所消耗的電力約等于 10 萬 個家庭的用電量，目前正在興建的大型 AI 數據中心耗電量更是普通的 20 倍，因此數據中心的建設將為電力帶來巨大需求空間。

AI 大模型及技術節點的突破將造成用電需求的倍數級擴張。同時隨著技術 層次的不斷提升，AI 大模型的訓練以及運行耗電量也在不斷增長。數據顯 示當前語言生成任務的 AI 模型耗電約 2 瓦時，而 DeepSeek-R1 這類大型推 理模型耗電量至少是其 2 倍，生成短視頻的能耗更是達到 25 倍。原材料方 面，不同技術節點的晶圓制造所需電力也不同，28nm 以上的成熟制程所耗 電量大概是 7nm 及以下先進制程的 1/3。隨著技術節點的不斷發展，后續 AI 元件、大模型訓練耗電量仍有很大上升空間。

2024 年，數據中心占全球電力需求的 1.5%，根據國際能源署的基準預測， 到 2030 年，這一比例將上升至約 3%，全球數據中心的電力需求將增長一 倍以上，達到約 945 太瓦時（TWh）。這略高于日本目前的總用電量。雖然 這在全球總量中所占比例仍然相對較小，但其影響在某些國家將尤為顯著。 例如，到 2030 年，美國的數據中心預計將占電力需求增長的近一半；日本 將占一半以上；馬來西亞將占五分之一。

2.3. 全球氣候變暖，極端氣候頻發沖擊現有電網體系

目前全球氣候系統正經歷前所未有的變暖進程，對能源消費產生深刻影響。 數據顯示，1961-2024 年間，中國氣溫平均每 10 年升高 0.31℃，極端氣候事 件的頻率和強度顯著增加。根據世界氣象組織(WMO)發布的《2024 年全球 氣候狀況》報告，2024 年已成為有觀測記錄以來最熱的一年，全球平均近 地表溫度較工業化前(1850-1900 年)水平高出約 1.55 攝氏度。中國地區的變 暖趨勢更為顯著，《中國氣候變化藍皮書(2025)》顯示，中國年平均氣溫首 次突破 1.0℃升溫閾值，成為 1901 年以來最暖年份。 近年來，全球多個國家經歷極端熱浪，美、歐、中等國頻繁打破歷史高溫紀 錄。例如，2025 年夏季，希臘、意大利等歐洲南部國家遭遇極端高溫，最 高氣溫突破 43 攝氏度。歐洲多國空調等制冷設備使用量暴漲，居民、商戶 以及工業用戶用電量飆升。根據市場研究機構 Ember 的數據，2025 年夏季熱浪期間，德國用電需求增長 6%，法國增長 9%，西班牙增長 14%。7 月 22 日，希臘用電負荷創下今年夏季以來新高，午間負荷達到 10,080 兆瓦， 且未來數天內用電需求或因氣溫居高不下而持續增長。

氣溫變化對電力系統的用電量有著直接且顯著的影響，夏季高溫和冬季低 溫都會導致用電量顯著增加。根據文獻《氣溫變化對全國用電量的影響分析 研究》（陳旭，李嶸）研究發現，氣溫變化對電力系統的用電量有著直接且 顯著的影響。夏季高溫和冬季低溫都會導致用電量的增加。在三大因素對各 產業用電量變化的占比中，氣溫變化對居民用電量變化的影響程度最大，這 與居民空調和取暖負荷有關，即氣溫過高或過低都會導致居民用電量的快 速增加；氣溫變化對第一產業和第三產業用電量變化也有較大影響，例如高 溫天氣下，農業灌溉需求增大，第三產業中的辦公場所、商場、酒店等商業 建筑會有更大的空調負荷。

氣溫升高不僅增加電力總量需求，更對電網調度能力提出更高要求。在能 源領域有著明顯的“一度效應”，根據中國國家氣象信息中心的公開數據， 當重慶氣溫達到或超過 35 攝氏度時，氣溫每升高 1 攝氏度，全市電力負荷 便會增加約 100 萬千瓦；在陜西，日最高氣溫達到 31 攝氏度后，每上升 1 攝氏度，全省電力負荷便會增加約 100 萬千瓦；而在廣東，當氣溫達到 35 攝氏度以上時，每增加 1 攝氏度，對應的負荷就會上升 300 萬～500 萬千 瓦。2025 年入夏以來，各地屢破紀錄的溫度也讓電力負荷的峰值沖向新高。 同時，隨時全球氣溫不斷上升，極端天氣出現的頻率也在變高，對電網調度 能力提出更高要求。

全球氣候變暖導致空調需求井噴，電力負荷高峰頻現。隨著全球平均氣溫 上升和極端高溫事件頻發，空調、冷風機、除濕系統的使用率迅速提升。IEA 數據顯示，全球目前已有超過 20 億臺空調設備在運行，約占全球住宅能源 消費的 10%。預計到 2050 年，這一數字將翻倍以上，其中大部分增長將來 自中國、印度、東南亞和非洲等新興市場。