全球AI算力的增长，正掀起太阳能光伏“新基建”热潮

当前，在生成式人工智能（AIGC）、大模型以及AI技术广泛应用的推动下，全球AI算力呈现出强劲的指数级增长态势。尽管DeepSeek等推理技术的降本增效在一定程度上缓和了对AI芯片的需求，但全球AI算力竞争仍将愈演愈烈。根据IDC的预测，预计全球算力规模将从2023年的1397EFLOPS增长至2030年的16ZFLOPS，预计2023-2030年复合增速达50%。

然而，AI算力需求的爆发式增长也对电力系统的稳定性供给带来了巨大的挑战。根据美国能源信息署的数据，2025年至2029年间的全球耗电量将达到153000太瓦时。这意味着AI芯片将占未来五年用电量的1.5%，是全球能源消耗的重要组成部分。另外，根据JLL的一份新报告，数据中心预计将继续以惊人的速度增长，到2029年其电力需求将翻一番。

目前越来越多科技巨头都在积极锁定电力产能，包括核能、太阳能光伏等。不过，尽管核能和天然气因巨大的预测需求而得到提振，但很少有技术能像太阳能光伏一样在短期内受益。未来，太阳能光伏将凭借其清洁性、可再生性和技术经济性，成为数据中心电力供应的首选方案之一。

太阳能光伏优势明显

随着生成式AI、大模型等技术的快速发展，AI训练和推理所需的算力急剧增加，而电力消耗成为制约AI发展的关键因素之一。然而，在全球减碳目标的指引下，传统化石能源的高碳排放与资源有限性促使各国扩大能源供给转向可再生能源。

众所周知，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳辐射量巨大，地球表面每天接收到的太阳能是全球能源需求的1万倍。太阳能分布广泛，尤其适合日照充足地区（如中国西北、美国西南）的数据中心集群，具有很强的资源广泛性。

同时，从能源产生的形式来看，太阳能发电不产生温室气体，将显著降低碳足迹。相比较而言，核能、气电虽稳定但存在放射性废物处理（核电）或燃料价格波动（气电）等问题。

另外，尽管初期投资较高（如光伏板安装），但燃料（阳光）免费，且运维成本低。而且，太阳能光伏可以实现模块化部署，可从小规模起步逐步扩展，适应不同规模的数据中心需求，具有很大环境与经济性。

而且，太阳能也具有很强的技术适配性，特别是高压直流技术因其卓越的可靠性和高能效，在数据中心领域的应用日益广泛。因此，数据中心IT设备采用直流电，光伏发电可直接转换，减少能量损耗（如高压直流供电技术效率达99%）。

还有一个最重要的因素是，与尚未大规模商业部署的先进核反应堆不同，太阳能发电是一项成熟的技术。与需要数年时间规划和建设的新天然气发电厂不同，新太阳能发电厂的平均完工时间约为18个月，而核能也需要数年时间才能建成。因此，太阳能光伏作为一种清洁、低成本的能源形式，成为支撑AI算力的重要选择。

掀起太阳能光伏“新基建”热潮

目前，中美是全球AI竞争力最强大两个国家。其中，作为全球AI算力的领先国家，美国在算力基础设施建设方面处于领先地位，其政策和资本支持推动了算力规模的快速增长。截止3月底，自2025年初以来，美国科技公司和数据中心运营商已经支持了12项太阳能交易，每项交易都为电网增加了超过100兆瓦的容量。

2025年1月，Meta与跨国电力公司Engie达成了一项200兆瓦太阳能协议。此次购买将用于该公司位于德克萨斯州现有数据中心之一附近的太阳能发电场。1月底，Meta又与西班牙可再生能源开发商 Zelestra，签订合作协议。该协议的发电容量为595兆瓦。今年2月，Meta再次与Cypress Creek Renewables合作投资了一个505兆瓦的太阳能项目，该项目正在德克萨斯州科尔曼县开发大型装备，距离奥斯汀西北约150英里。

除了Meta，微软长期以来也是可再生能源的买家。今年2月，这家巨头与EDP Renewables North America达成协议，增加了389兆瓦的太阳能。该合同涵盖三个不同的太阳能发电场，两个位于伊利诺伊州，一个位于德克萨斯州。这些采购帮助微软履行了使用零碳电力为其运营提供动力的承诺。微软在3月份又增加了三个太阳能项目，重点再次放在中西部地区。这些项目横跨伊利诺伊州、密歇根州和密苏里州，由AES开发。它们将共同为微软提供475兆瓦的发电容量。

此外，亚马逊、思科等美国科技巨头也在积极布局太阳能光伏。值得一提的是，1月下旬，OpenAI、日本软银及甲骨文合资推进“星际之门”计划，将至少部分由太阳能提供动力。作为日本软银投资组合的一部分，SB Energy预计将开发由电网级电池支持的太阳能设备。

而作为AI算力增长的重要推动力量之一，中国的政策支持和市场需求也为光伏“新基建”提供了动力。中国工信部等部门发布的《算力基础设施高质量发展行动计划》明确支持液冷、储能等新技术在算力发展中的应用。

其中，百度阳泉云计算中心是中国首个成功应用太阳能光伏发电技术的数据中心。该项目于2015年建成并投入使用，通过太阳能光伏板直接将太阳能转化为电能，并实现并网发电。

过去几年，通过实际案例和技术应用，光伏发电已成为中国数据中心绿色转型的重要组成部分。随着全球能源转型和绿色低碳发展的推进，预计到2030年，中国数据中心现场光伏太阳能市场规模将进一步扩大，年复合增长率保持在较高水平。

光储产业链将短期受益

如今，太阳能光伏已经成为全球数据中心电力供给的重要来源之一，将为相关产业链带来新的发展机遇。

然而，这一绿色能源也存在三大应用挑战：一是间歇性与储能需求，夜间及阴天发电中断，需配套储能系统；二是空间占用，完全依赖太阳能需近百倍数据中心面积的光伏板，城市地区难以实现；三是经济性平衡，初期投资高需政策补贴支持。

不过，全球各国对可再生能源的支持政策进一步推动了太阳能光伏在数据中心的应用，甚至为此提供一定的政策补贴。比如，中国国家发展改革委等部门发布的政策要求数据中心必须使用80%的绿色电力。美国《基础设施投资和就业法案》（IRA）也支持太阳能光伏行业的发展。这些政策为数据中心采用太阳能光伏提供了强有力的激励。

目前，数据中心现场光伏太阳能市场的规模正在快速增长。Research Nester预测，全球数据中心现场光伏太阳能市场规模将在2036年达到590亿美元，复合年增长率为7%。同时，北美地区预计将成为市场增长的主要驱动力。

随着AI数据中心成为新增长极，Meta、谷歌等科技巨头2025年规划的光伏配套装机超12GW，将通过“自发自用+储能”应对年均7%的电力需求激增。此外，太阳能光伏系统的灵活性和稳定性也使其成为数据中心能源供应的重要组成部分。

同时，光伏发电的间歇性特性使得储能系统成为不可或缺的配套设备。目前锂离子电池因其高能量密度、寿命长和成本低，成为光储系统的主要选择。而且，碳酸锂价格下降也提升了储能系统的经济性，释放了更多的配储需求。此外，液流电池、氢储能等新型技术可提升储能密度与循环寿命。目前，欧洲、美国等地区对光储系统的支持政策也在不断加强，推动了光储市场的快速发展。

此外，光伏产业本身正在经历技术革新和产业升级。特别是AI技术的应用不仅提升了光伏发电效率，还降低了运维成本。比如，AI算法能够实时优化光伏电站的发电效率，单瓦发电量提升超过30%，同时大幅降低运维成本。此外，AI驱动的智能制造和微电网技术正在构建能源生态护城河，进一步巩固了光伏作为“新基建”核心的地位。

整体来看，太阳能成为数据中心首选电力来源的路径已更加清晰，且在政策、技术、实践应用已有很好的示范效应。尽管面临间歇性、空间限制等挑战，但随着储能技术突破与政策加码，太阳能有望在未来十年内主导数据中心的能源结构，助力全球数字经济的低碳转型。