AI算力爆发正在重塑美国电力需求曲线。光大证券研报显示，美国数据中心用电量从2018年76TWh增至2023年176TWh（CAGR 18%），预计2028年将达325-580TWh（占全美用电需求6.7-12%），对应电力装机规模需求74-132GW。AI服务器是核心驱动力——美国服务器总量将从2020年2100万个提升至2028年3700万个，8GPU服务器年均功耗将突破6kW。数据中心PUE从1.6降至1.4，2028年有望进一步降至1.15-1.35，能效提升部分对冲用电增长。

美国数据中心用电需求经历了三个阶段性变化。2010-2016年保持温和增长（约60TWh），数据中心空间应用类型从内部服务逐步向主机托管/云服务切换，能耗控制策略加码使总用电需求温和上升。2017-2018年出现快速增长苗头，AI GPU加速型服务器规模提升驱动用电需求明显上升，2018年达76TWh（占全美1.9%）。2018-2023年保持高速增长，GPU加速型服务器规模加速提升，用电需求维持高增（CAGR 18%），2023年达176TWh（占全美4.4%）。

展望2025-2028年，美国数据中心总用电量有望从2023年176TWh提升至2028年325-580TWh（占全美用电需求6.7-12%），年均增速13-27%。若按50%装机利用率测算，对应的电力装机规模需求为74-132GW。能源咨询机构E3的预测为20-100GW的额外装机规模需求。

制造业回流和电气化趋势同样刺激电力需求增长。EIA预测2024-2026年美国电力需求增速将分别达1.8%/2.4%/1.4%，为2013年以来首次连续三年实现电力需求增长。工业用电需求在制造业回流和AI应用规模快速提升刺激下有望呈现加速增长态势。

从服务器数量看，美国服务器总量从2014年1400万个（全部为传统服务器）提升至2020年2100万个（其中160万为AI服务器），2028年有望达3700万个（GPU不受限情景，若受限则规模略超3000万），其中约800-1200万为AI服务器。

从单服务器功耗看，AI服务器年均功耗远高于传统服务器。传统服务器中年均功耗最高的8核心服务器2028年约1.4kW，而AI服务器中的8GPU服务器2028年将突破6kW。计算能力提升与功耗增长呈非线性关系，高功耗AI服务器是数据中心用电需求增长的核心来源。

超大型和托管类数据中心占比从2010年不到15%提升至2020年40%，预计2028年将占85%市场份额。上述变化带来能源使用效率提升（PUE下降），美国数据中心年均PUE从2014年1.6下降至2023年1.4，叠加低PUE液冷AI服务器应用规模持续提升，2028年行业年均PUE有望进一步降至1.15-1.35。

美国部分区域电价在电力供需形势变化背景下明显上升。2024年美国最大电网运营商PJM最新的容量拍卖价格创下历史新高，主要原因是PJM经营范围内电力容量供需偏紧。供给端：2025/2026年交付年度预计有6600MW发电机组已退役或有退役计划，新增容量仅110MW。需求端：25/26交付年度峰值负荷预测同比增加3243MW。

PJM地区（伊利诺伊州、弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州等）数据中心数量的快速增长，叠加当地制造业回流所带来的电力需求增长，是电价上涨的背后核心因素。电价信号将传导至发电投资决策，进一步刺激燃气发电和核电新增装机的规划和建设。