全球电力需求强劲，需求结构变迁。
全球电力需求高速增长，并明显高于 GDP 增长。在电气化扩张的推动下， 2024 年全球电力需求强劲增长，正在迎来新的电力时代。根据国际能源署 （IEA）《Electricity 2025》报告，2024 年全球电力需求同比增长 4.4%，是 过去 10 年除 2021 年疫情反弹外的最高增速，并且电力需求增速也高于 IMF 估算的全球 GDP 增速的 2.9%。 未来几年，预计电力需求增长将维持高位，根据 IEA《Electricity Mid-Year Update 2025》预测，预计 2025 年全球电力需求将年均增长 3.3%，2026 年 将增长 3.7%，虽然较 2024 年的 4.4%有所放缓，主因贸易关税和经济前景 的不确定性增加导致全球 GDP 增速下调，但仍是过去十年中观察到的较 高增速。根据 IEA 预测，未来 10 年电力需求的增长速度将远高于总能源需 求。
过去几年全球电力需求的增长主要来自中国、印度等新兴经济体。从地区 分布来看，2024 年对比 2021 年，发达经济体电力需求几乎保持不变，全球 电力需求增长主要来自中国、印度等新兴经济体。1）2024 年，中国用电量同比增长 6.8%，占全球电力需求增长总量的 54%，自 2020 年以来，中国的 电力需求增长速度一直快于经济，这得益于一系列因素，包括光伏等电力密 集型产业的快速增长、空调保有量的增加、电动汽车渗透率的提高以及数据 中心和 5G 行业的扩张。2）2024 年印度用电量同比增长 5.8%，除了经济增 长拉动外，高温天气带来的空调需求也持续推动电力需求增加。 未来几年，发达经济体电力需求将逆转十五年趋势，重拾增长。与新兴经济 体形成对比的是，发达经济体在过去 15 年里电力需求总量或人均水平基本 持平甚至下降，这主要得益于能效提升和重工业转移。然而，这一趋势正在 逆转。根据 IEA 预计到 2025-2027 年，发达经济体将贡献全球电力需求增 长的 15%。美国、欧盟、日本、韩国等国家和地区预计将重拾增长，这主要 得益于数据中心、电动汽车、空调和热泵等终端用能技术的普及。
预计 2025-2027 年全球电力需求仍将维持 4%左右的高速增长，处于近 10年来高位。在数据中心、全球气候变暖等拉动下，欧洲、美国 2023-2024 年 用电量增速从-1.8%、-2.8%提高至 2.1%、2.1%，我们预计未来几年增速有 望进一步加快，2025-2027 年 CAGR 进一步提高至 2.3%、2.2%。虽然受中 国等部分地区未来几年用电量增速有所放缓影响（预计中国 2025-2027 年 CAGR 有所降低至 5.5%），但全球用电需求仍将 4%左右的高速增长，处于 近 10 年来高位。
全球电力需求持续攀升，呈现出强劲且结构性的增长态势，尤其值得关注的 是以下三大深层动力：工业领域的深度电气化、人工智能驱动下的数据中心 快速扩张，以及全球气候变暖所引发的空调负荷激增。这三大因素不仅显著 推高了用电总量，更深刻改变了电力消费的结构、时序与空间分布。
2.1. 工业电气化，最具规模性的电力需求增长来源
过去几十年间，传统工业主要依赖化石能源驱动，如煤炭、天然气与石油等。 但在碳中和与绿色转型的压力下，越来越多国家推动工业流程电气化，即用 电替代热能、机械能，来驱动生产设备和制造工艺。例如，钢铁行业中正推广以电炉替代高炉生产方式，化工行业加快部署电加热反应器，水泥、铝、 造纸等行业也在推进低碳电气工艺。未来随着绿色制造、智能制造广泛落地， 工业电力负荷还将持续扩大，成为拉动全球用电需求的长期支撑力量。 国际能源署(IEA)数据显示，2020-2024 年间全球工业电力消费年均增长 3.8%，高于终端能源总消费增速（1.9%）。电能占终端能源消费比重从 19.5% 升至 22.7%，其中发达国家普遍超过 25%。这一趋势在制造业大国尤为显 著：德国 2024 年上半年工业用电量增长 5.2%，其中汽车电气化产业链贡献 增长点的 42%；印度同期工业用电增长 11.3%，钢铁行业电炉钢比例提升至 25%是主要驱动因素。 在工业电气化带动下，电力消耗增长速度将远高于能源消耗。在电气化扩 张的推动下，过去的十年中电力消耗的增长速度约为能源消耗的 2 倍。根 据 IEA 预测，未来 10 年电气化扩张加速，电力需求的增长速度将远高于总 能源需求。
2.2. 数据中心，正在逐步爆发的用电需求
近年来，与 AI 相关的数据中心、制造产业发展迅速，用电量持续飞升。近 年来，ChatGPT 等生成式 AI 的兴起，推动了云计算、深度学习、模型训练 等高耗能应用井喷式增长，从而加速了全球数据中心的扩张与迭代。AI 模 型的训练和部署对计算能力的需求极其庞大，带动了 GPU 服务器、大规模 冷却系统、边缘计算节点的普及。这些设施对电力的依赖高度集中、连续且 密集。自 2022 年以来，全球对数据中心的投资几乎实现翻倍，到 2024 年 达到 5000 亿美元，这一巨大增量引发了人们对飙升的电力需求的担忧。2024 年，数据中心的电力消耗量为 415 太瓦时（TWh），约占全球用电总量的 1.5%， 其中美国将达到约 180 TWh，以 45%的占比领跑全球数据中心用电，除此 之外，中国、欧洲分别以 25%、15%的用电占比紧随其后。
目前 AI 用电量占全社会用电总量比例并不高，但从增长速度、密集性等特 点上看，AI 对电力系统可能造成的冲击将越来越大。随着数据中心建设的 推进以及AI大模型、原材料的技术和精度不断迭代，自身耗电量持续提升。 自 2017 年以来，全球数据中心用电量年均增速达 12%，这一增速是整体电 力消耗增速的四倍有余，AI 数据中心耗电量可与铝冶炼厂等高耗能工厂相 媲美。根据 EIA 测算，一个标准的 AI 数据中心所消耗的电力约等于 10 万 个家庭的用电量，目前正在兴建的大型 AI 数据中心耗电量更是普通的 20 倍，因此数据中心的建设将为电力带来巨大需求空间。
AI 大模型及技术节点的突破将造成用电需求的倍数级扩张。同时随着技术 层次的不断提升，AI 大模型的训练以及运行耗电量也在不断增长。数据显 示当前语言生成任务的 AI 模型耗电约 2 瓦时，而 DeepSeek-R1 这类大型推 理模型耗电量至少是其 2 倍，生成短视频的能耗更是达到 25 倍。原材料方 面，不同技术节点的晶圆制造所需电力也不同，28nm 以上的成熟制程所耗 电量大概是 7nm 及以下先进制程的 1/3。随着技术节点的不断发展，后续 AI 元件、大模型训练耗电量仍有很大上升空间。
2024 年，数据中心占全球电力需求的 1.5%，根据国际能源署的基准预测， 到 2030 年，这一比例将上升至约 3%，全球数据中心的电力需求将增长一 倍以上，达到约 945 太瓦时（TWh）。这略高于日本目前的总用电量。虽然 这在全球总量中所占比例仍然相对较小，但其影响在某些国家将尤为显著。 例如，到 2030 年，美国的数据中心预计将占电力需求增长的近一半；日本 将占一半以上；马来西亚将占五分之一。
2.3. 全球气候变暖，极端气候频发冲击现有电网体系
目前全球气候系统正经历前所未有的变暖进程，对能源消费产生深刻影响。 数据显示，1961-2024 年间，中国气温平均每 10 年升高 0.31℃，极端气候事 件的频率和强度显著增加。根据世界气象组织(WMO)发布的《2024 年全球 气候状况》报告，2024 年已成为有观测记录以来最热的一年，全球平均近 地表温度较工业化前(1850-1900 年)水平高出约 1.55 摄氏度。中国地区的变 暖趋势更为显著，《中国气候变化蓝皮书(2025)》显示，中国年平均气温首 次突破 1.0℃升温阈值，成为 1901 年以来最暖年份。 近年来，全球多个国家经历极端热浪，美、欧、中等国频繁打破历史高温纪 录。例如，2025 年夏季，希腊、意大利等欧洲南部国家遭遇极端高温，最 高气温突破 43 摄氏度。欧洲多国空调等制冷设备使用量暴涨，居民、商户 以及工业用户用电量飙升。根据市场研究机构 Ember 的数据，2025 年夏季热浪期间，德国用电需求增长 6%，法国增长 9%，西班牙增长 14%。7 月 22 日，希腊用电负荷创下今年夏季以来新高，午间负荷达到 10,080 兆瓦， 且未来数天内用电需求或因气温居高不下而持续增长。
气温变化对电力系统的用电量有着直接且显著的影响，夏季高温和冬季低 温都会导致用电量显著增加。根据文献《气温变化对全国用电量的影响分析 研究》（陈旭，李嵘）研究发现，气温变化对电力系统的用电量有着直接且 显著的影响。夏季高温和冬季低温都会导致用电量的增加。在三大因素对各 产业用电量变化的占比中，气温变化对居民用电量变化的影响程度最大，这 与居民空调和取暖负荷有关，即气温过高或过低都会导致居民用电量的快 速增加；气温变化对第一产业和第三产业用电量变化也有较大影响，例如高 温天气下，农业灌溉需求增大，第三产业中的办公场所、商场、酒店等商业 建筑会有更大的空调负荷。
气温升高不仅增加电力总量需求，更对电网调度能力提出更高要求。在能 源领域有着明显的“一度效应”，根据中国国家气象信息中心的公开数据， 当重庆气温达到或超过 35 摄氏度时，气温每升高 1 摄氏度，全市电力负荷 便会增加约 100 万千瓦；在陕西，日最高气温达到 31 摄氏度后，每上升 1 摄氏度，全省电力负荷便会增加约 100 万千瓦；而在广东，当气温达到 35 摄氏度以上时，每增加 1 摄氏度，对应的负荷就会上升 300 万～500 万千 瓦。2025 年入夏以来，各地屡破纪录的温度也让电力负荷的峰值冲向新高。 同时，随时全球气温不断上升，极端天气出现的频率也在变高，对电网调度 能力提出更高要求。
全球气候变暖导致空调需求井喷，电力负荷高峰频现。随着全球平均气温 上升和极端高温事件频发，空调、冷风机、除湿系统的使用率迅速提升。IEA 数据显示，全球目前已有超过 20 亿台空调设备在运行，约占全球住宅能源 消费的 10%。预计到 2050 年，这一数字将翻倍以上，其中大部分增长将来 自中国、印度、东南亚和非洲等新兴市场。
