美国能源新时代面临的机遇和挑战

摘要：几十年来，美国的电力需求以可预测的温和速度增长。公用事业公司可以围绕人口增长和经济活动推动的逐步增长进行规划。但那个时代已经结束了。一个戏剧性的转变正在发生，这个转变可能会决定未来十年的能源基础设施和投资机会。

——人工智能的指数级增长导致电力需求大幅增加，需要对能源基础设施进行重大升级。

——公用事业在满足这一需求方面面临挑战，导致天然气和核能以及可再生能源重新受到关注。

——随着盈利需求的增加，投资者在能源领域看到了新的机会。支持人工智能增长的能力推动了巨大的资本支出和潜力。

几十年来，美国的电力需求以可预测的温和速度增长。公用事业公司可以围绕人口增长和经济活动推动的逐步增长进行规划。但那个时代已经结束了。一个戏剧性的转变正在发生，这个转变可能会决定未来十年的能源基础设施和投资机会。

这种转变的核心在于人工智能（AI）的指数级增长及其对电力的贪得无厌。

人工智能工具的兴起，尤其是那些使用大型语言模型和机器学习的工具，对计算能力产生了前所未有的需求。这些复杂的模型不仅在训练期间需要大量的电力，而且在部署（或推理）期间也需要持续的电力。

这不仅仅是一些额外的服务器。人工智能数据中心非常耗电，通常需要相当于一个小城市的能源。一些估计表明，到2030年，美国数据中心的用电量将超过日本或土耳其等整个国家。

人工智能并不是唯一的驱动力。汽车、供暖系统和工业过程的持续电气化也将电网需求推向了一代人从未见过的水平。总之，这些趋势正在加速许多专家所称的美国能源新时代的到来。

从德克萨斯州到弗吉尼亚州北部，电力公司都在争先恐后地适应。已经拥有密集数据中心集群的地区——比如弗吉尼亚州所谓的“数据中心小巷”——正在达到容量极限。在德克萨斯州和中西部地区，公用事业公司的首席执行官们对与人工智能相关的新负荷请求的速度和规模发出了警告。

挑战既有技术上的，也有政治上的。要满足这些新需求，通常需要对输电基础设施项目进行大规模升级，而这些项目可能需要5到10年的时间才能获得批准和建设。与此同时，延迟让开发商感到沮丧，并有可能迫使人工智能公司从独立供应商或其他地方寻求电力。

公用事业公司正被迫重新思考一切：它们在哪里以及如何发电，它们如何规划电网扩张，以及如何调节和预测需求。传统的依赖历史趋势的需求建模工具在这个美丽的新世界中已经不够用了。

虽然风能和太阳能等可再生能源将在未来的能源中发挥重要作用，但仅靠它们无法为全天候人工智能基础设施供电。这些源是间歇性的，不能总是满足实时需求，特别是在秒级延迟和正常运行时间至关重要的情况下。

这就是天然气和核能在电网规划中重新占据重要地位的原因。几家公用事业公司已经加快了新建天然气调峰电厂的计划。其他人正在评估小型模块化核反应堆（SMR）作为提供稳定、低碳基荷电力的潜在解决方案。

人工智能的电力需求也可能增加对储能解决方案和电网平衡技术的支持。然而，这些系统仍然昂贵，并且仍处于广泛部署的早期阶段。

对投资者来说，这是一个翻天覆地的变化。几十年来，电力公用事业一直被认为是增长缓慢的防御性投资。现在，该行业正在经历一场复兴。

随着资本支出的激增，电网运营商、天然气供应商和基础设施开发商将从中受益。电力生产商——尤其是那些在竞争激烈的市场上运营的电力生产商——可能会看到利润的大幅增长。

这也在重塑专注于基础设施的投资者的前景。管道、输电公司和存储供应商正在成为人工智能革命的关键推动者。同样，随着资本涌入电网扩张，与能源相关的不动产投资信托基金（REIT）和中游合作伙伴关系可能会顺风顺水。

话虽如此，投资并非没有风险。监管障碍、许可挑战和社区对新基础设施的反对可能会推迟项目。未能适应的公司可能会被抛在后面。

了解受监管和不受监管的公用事业之间的区别也很重要。受监管的公用事业公司——通常是当地的电力垄断公司——获得由国家监管机构设定的固定回报。这些公司提供可预测的、稳定的股息，受到收益投资者的欢迎。

相比之下，不受监管（或竞争性）的公用事业公司将电力出售给批发市场，而批发市场的价格则根据供需情况波动。这些公司更容易受到市场波动的影响，但也会从需求飙升和价格飙升中获益最多。

在这种新环境下，不受监管的公用事业公司可能是最大的赢家。事实上，过去两年标准普尔500指数中表现最好的一些公司是不受监管的公用事业公司，比如NRG能源公司和Vistra公司。它们在不受监管约束的情况下捕捉电价上涨的能力，使它们可能获得巨大收益。但受监管的公用事业公司仍将受益于需求的增长，尽管回报会更加温和。