北美数据中心驱动燃气轮机景气度上行:国内相关个股梳理

新浪财经 2025-01-15 19:26:07

一.消息面汇总

2023年以来北美AI算力市场保持高增趋势,谷歌、Meta、微软、亚马逊、xAI等AI巨头加大资本投入。

AIDC建设带来相应用电需求,且对电力可靠性、稳定性提出更高要求。

部分科技巨头选择自行投资建设发电设施以获取稳定电力供应,主流方案包括:核电、地热、可再生能源、燃气和燃油。

其中,燃气轮机发电具备建设周期快、电力输出稳定、发电资源要求低等优势,有望成为目前最优解决方案。

二.燃气轮机概览

燃气轮机是一种旋转式热力发动机,由压气机、燃烧室、涡轮(透平)组成,工作原理是通过热力循环,将燃气热能转化为机械动力输出。

(1)吸气压缩:压气机吸入空气并压缩,空气体积减小,压力增大,得到低温高压气体,压气机机械能转化为气体压力能。

(2)燃烧加热:低温高压气体进入燃烧室,与燃料混合燃烧,得到高温高压燃气,燃料化学能转化为燃气内能。

(3)膨胀做功:高温高压燃气进入燃气涡轮中膨胀做功,燃气内能转化为涡轮的机械能输出。

(4)排气冷却:排出乏气体冷却后,得到低温低压气体,被压气机吸入后进行下一轮循环。

三.燃气轮机与柴油机组比较

燃气轮机作为数据中心电源具备诸多优势:高能量密度、联合循环效率高、易模块化、响应时长快、维护成本低、适用多种燃料。

燃气轮机多方面特性优于柴油发电机组:

(1)响应及时:布雷登循环过程简单,燃气轮机从开机到满负荷仅需1-5分钟,柴油机组则需要15-30分钟。

(2)适应性强:适用多种燃料,柴油机组燃料单一。

(3)高功率密度:同体积下燃气轮机输出功率比柴油机组高30%。

(4)高能量转化效率:H级重型燃气轮机单循环净能量转化效率达43%,联合循环可提高至64%,柴油机组效率约30%-40%。

(5)更长的寿命:燃气轮机运行更平稳,寿命达100000小时以上,柴油机组寿命约15000-50000小时。

四.与其他发电方式比较

2023年美国电力来源占比:天然气占比42.7%,可再生能源(风电、水电、光伏、地热)占比22.8%,核电占比18.3%,石油占比0.4%。

目前美国的装机情况来看,天然气占比最大,因页岩油技术成熟后,天然气产量大幅增加,成本降低。

从EIA公布的度电运行成本角度看,2023年美国天然气度电成本为2.65美分/kWh,低于化石能源,高于水电、核电。

核电具备高发电能力、输出功率稳定、高度清洁的特点,但审批、建设周期较长;而水电则依赖资源禀赋。

在核电项目快速增长之前,燃气轮机发电机组可以在较短的时间里完成投产、集成。

五.燃气轮机全球市场格局

全球方面,燃气轮机市场呈寡头格局:三菱重工、西门子能源、GEVernova三大巨头占据全球76.3%份额,格局较为稳定。

当前外资巨头订单增长,国内相关燃机部件、机组配套厂商核心受益:

杰瑞股份:油气田成套装备制造商,为西门子能源的燃气轮机授权成套制造商。

应流股份:完成燃气轮机透平叶片的国产化,客户包括西门子、贝克休斯等燃气轮机巨头。

豪迈科技:燃气轮机部件供应商,提供动力缸体、环类零件,客户包括GE、西门子、三菱。

联德股份:主营高精度机械零部件,卡特彼勒配套商,为其燃气轮机铸件供应商。

(转自:伏白的交易笔记)

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