数据中心幕后电力供应为何如此艰难？第一部分

去年我们率先呼吁。我们的积极看法远未达成共识：表后一次电力解决方案被冠以各种称呼，比如”科学实验”, “暗吉瓦“，和”这简直是人类尝试过的最愚蠢的事情”!

但从那时起，供应链经历了巨大的加速。我们的能量模型目前跟踪75GW的稳定且具约束力的供应链订单仅用于表后 AI 计算- 其中仅2026年第二季度就有~20GW的订单。

最初只是埃隆·马斯克的实验，如今已成为每个AI实验室和超大规模企业的主流。需要明确的是，这些数据并不包括许多其他分析师在数据中追踪的数百GW的投机性、毫无根据的公告——我们只关注那些专门服务BTM AI计算的OEM收到的有约束力订单，并在项目层面进行跟踪。

从确定的设备订单到交付项目的路径仍然漫长且充满挑战。执行风险存在重大，这正是我们本报告将重点关注的。但行业经验比你想象的更丰富：到年底，约3GW的美国数据中心IT容量将实现计量后供电，且该数字将连续数年实现三位数增长。

正如我们在文章中详细解释的，我们的能源和数据中心模型已考虑所有潜在延误。

一些由领先的人工智能实验室和超大规模企业开发的最有战略性的项目，正依赖于计量器后方，支持数千亿的未来收入。采用度从未如此广泛。

举几个例子：

截至2026年，Microsoft已签署超过5GW的计时后代名牌容量，其中2.7GW与Chevron签订，并通过与Crusoe等公司的交钥匙数据中心租赁获得了超过2GW。这5GW涵盖了多种不同类型的电力设备;我们的能源模型订阅用户可查阅完整分解.
谷歌历来最不愿意使用现场燃气，但他们将在阿姆斯特朗县旗舰园区部署930兆瓦离网空气衍生物涡轮机。此外，这家搜索巨头将在怀俄明州部署900兆瓦的布鲁姆能源燃料电池——我们在2026年2月请假了这对布鲁姆能源来说是巨大的利好。它们将与>1GW的三菱J级涡轮机配合使用。
Anthropic和Meta均与Enchanted Rock签署了300至500MW的协议，Enchanted Rock是一家以21.9升V12燃气发动机为核心的0.5MW发电机组供应商。另外，Anthropic位于德克萨斯州的旗舰园区，由谷歌支持，也将部署超过1.5GW的离网发电;以下是Anthropic具体数据中心设施的完整分布，供我们使用数据中心模型订阅者。
OpenAI即将在其位于德克萨斯州沙克尔福德县的旗舰离网1.4GW（IT容量）园区开始运营，使用如下五百台4.25兆瓦的Jenbacher J624发动机.下面展示了园区的一部分。加上他们在新墨西哥州的1.3GWIT站点，这意味着OpenAI与甲骨文签订的合同支出超过1500亿美元，依赖于计量后电力。

为什么会发生这种情况？为什么许多能源专家会如此错误？归根结底，是理解人工智能经济学的问题。我们在许多其他文章和我们的文章中都详细讨论过这个问题代币经济学模型.简单提醒一下，兆瓦对终端用户的价值正在飙升。

一座支持孤岛式1GW信息技术数据中心的电厂通常造价为~50亿美元。在当今环境下，推理API收入每年可带来每吉瓦1亿美元，毛利率为90%+。

支付两倍的费用或接受30%的效率降低以换取更快部署速度，这变得毫无疑问.换句话说，Anthropic及其同行可以通过20天的推断收入偿还一座发电厂的价值..

电网根本跟不上需求。建设新发电可能轻松耗时超过五年，而在需求端，数据中心互联则需要数年时间。.

这种市场环境对表后用电克服这些限制极为有利。但这些数据中心现场电力解决方案正与其并网同行越来越不同。正如一年前预测的那样，赢家不仅是像GEV和西门子能源这样的既有企业。

最大的受益者是数十家各式各样的往复式发动机供应商，这些供应商的解决方案从每单位0.5兆瓦到20兆瓦不等，规模化地被采用。一年前，我们统计了12家不同的制造商，他们获得了数百兆瓦离网数据中心订单;但如今，这一数字已达22人并且将继续增长。

我们的能量模型跟踪30多家OEM的季度制造能力、订单、交付和供应情况。

虽然这带来的积极面是创新，但另一方面，行业面临的执行挑战也日益迫在眉睫。许多此类工作从未以如此规模或速度完成过。裂痕开始显现。

许可延误导致像甲骨文木星项目和新泽西内比乌斯这样的高知名度项目紧急转向污染更少的替代方案（如布鲁姆燃料电池）。管道延误也影响了甲骨文13GW的IT项目木星（作为我们的能源模型）2026年5月被叫到外面，远早于头条新闻）。

市场上关于可靠性问题的讨论日益频繁。劳动力短缺激增。设计和运转时间的考量面临挑战，并拖慢了部分FID项目。由于与失败项目挂钩的固定订单，涡轮机的二级市场开始出现。

在今天的报告中，我们将深入探讨“数据中心微电网”的世界。我们探讨了关于BTM建设的挑战和疑虑，并探讨其实施方式。

什么甚至还有“表后”。详细说明数据中心如何与电网相关联，包括主电网和备用电源之间的关系;包括当某物是假微电网时。如何定义电表后方？
怎么会这样项目成功或失败。我们概述了BTM项目的六个关键阶段和挑战：合同与可融资性、许可、燃料供应、设备采购、劳动力以及无电网连接的运营物理。我们从融资墙开始，开发商面临越来越常见的先有鸡还是先有蛋的局面，以及新型“BTM公用事业”的兴起。
其中我们从这里开始。“是否并网”;当电网电力最终到来时，这些电厂会发生什么;出口到电网，保持主要电力，成为备用电源，或者迁移到其他地方。同时，这些订单和为应对当前需求而大幅扩张的制造能力会如何处理。我们还将分享对德州BTM影响的看法。

近几个月来，我们发表了重要的研究成果，适用于能量模型客户，列出设备领域（涡轮、接收器、燃料电池）中的赢家和输家，像AGX这样的承包商，像MV UPS这样的BoP设备，以及新的LVRT法规可能对某些大型工业公司产生负面影响。

在本报告的付费墙后，我们为Substack订阅者提供了部分相关工作供大家欣赏。

会议：9月，SemiAnalysis的能源模型团队成员将于14日至17日在曼谷参加Gastech;21日至23日在达拉斯参加Data Center World Power;28日至30日在拉斯维加斯的Yotta，以及奥斯汀的墨西哥湾沿岸电力协会。给 energy@semianalysis.com 发邮件，让我们一起聊聊电力！

感谢Celsius Industries的Michele Tarawneh对本报告的宝贵贡献！

“BTM”到底是什么？

电表是一种计电设备;它安装在项目电线与电网线路交汇处。该点电网侧的所有东西，变电站、电塔、发电厂，都是“电表前方”;项目一侧的开关设备、电池和现场发电机，则“电表后方”。

虽然有具体术语，但实际上可以互换使用：“电表后方”、“离网”、“孤立”、“共址”和“微电网”。这令人沮丧，也导致定义上的常见分歧，但可以通过连接配置来理解：

电网提供：电网为数据中心供电;现场发电仅为备份。发电厂为公共网络供电，公共网络为数据中心供电。
网格并行：本地发电和电网进口都可以为数据中心供电。出口则根据权利和连接情况为可选。
1. 数据中心的相对规模、本地发电量以及允许的电网进口量可能有很大差异。ERCOT的撤出有限专用网络（WLPUN）框架明确考虑现场发电，以减少大负载所需的传输能力。
2. 考虑三种示例配置，每个配置服务于1000兆瓦数据中心:
  1. 网格引导：本地发电250兆瓦，进口上限为1000兆瓦。本地发电抵消了部分电网用电;当数据中心满负荷时，需进口750兆瓦。
  2. 工厂主导的全尺寸进口连接：1200兆瓦本地发电，1000兆瓦进口限制。电厂可以满足正常用电，进口限额足够大，可以容纳整个数据中心负载。
  3. 工厂主导的有限进口关联：1200兆瓦本地发电，进口上限为250兆瓦。满负荷时，至少750兆瓦必须来自本地资源。失去所有本地发电需要更换供电或至少减少750兆瓦负荷。
仅出口：本地发电为数据中心供电;电网连接允许出口但不允许进口来满足负载。
离网状态：本地发电为数据中心供电，但没有正常的电网连接。

净计量

在此语境下，净计量是指将数据中心的用电与相关面向电网的计量或结算边界的相关发电进行净额计量。ERCOT将其描述为减少客户从电网计量的用电量;它不一定是零售屋顶太阳能安排，在计费周期内将出口抵扣用电量。

Freestone 就是一个例子：ERCOT 报告称，2026 年 5 月，PUCT 批准了位于 Freestone 县的一座 1,099 兆瓦燃气电厂与一座 760 兆瓦数据中心之间的安排。

为什么仅出口不等同于离网

数据中心无需单独的电网馈线即可保持电气连接。如果其供电电路连接到电厂的电网交流系统，则通过电厂与电网相连;站点参与互联的频率动态和共享惯性响应，同时输出净功率。

根据电网运行的良好程度，这种安排可能对数据中心有利，提升电力可靠性和质量。

现有发电量增加了监管区分

监管机构还可以区分新发电厂与之前供电的电厂。德克萨斯州公用事业法典第39.169条，“大负载客户与现有发电资源共址”涵盖了某些注册为独立发电资源的运营设施的净计量安排截至2025年9月1日;该程序要求通过ERCOT通知和PUCT审查，但可享有豁免条款和视同批准条款。

将现有输出转向新负载可能会减少更广泛电网的可用供应。ERCOT表示，截至2026年5月批准的两项净网安排要求数据中心减少用电或切换备份，电厂必须在ERCOT指令后30分钟内将全部输出恢复到电网。

运行状态与部署：岛式、桥梁电力、电网作为备用

“孤立”是一种运行状态：一个并网数据中心打开断路器，并自行发电。此外，相关但独立的话，能源部将“微电网”定义为“一组在明确定义的电力边界内相互连接的负载和分布式能源资源，作为一个可控制的单一实体，相对于电网”“，其电网部署办公室补充说，微电网”可以以并网模式或孤立模式运行，包括完全离网应用“。本文中，”可岛屿微电网“指的是可以分离的电网连接站点;”离网微电网“指的是完全没有连接的站点。许多BTM项目对该术语使用较宽泛，可能是因为它避免使用”燃气“一词。

实际上，这种情况可能会随着时间发生很大变化。许多BTM项目规划了电网连接，并将BTM作为“桥梁”——一旦公用事业公司完成连接，发电机即可转为备用。

我们详细描述了这种方法，认为这是最受欢迎的方法，因为电力系统在成本和可靠性方面都享有显著的规模经济。孟菲斯的xAI巨像1号（Colossus 1）就采用了这一路径。

其他项目计划建设一个“备用”电网连接，即作为一种新的能源资源，帮助提高预期的正常运行时间。我们看到一些项目计划在完全岛式模式下达到2到3个“9”的预期运行时间，并在并网后再增加一个“9”。

我们将在付费墙后提供更多关于未来几年将有多少BTM电厂实现并网的思考。

为什么构建BTM这么难？

涡轮订单和附近的管道并不构成一个项目。新闻稿和首个发电之间有六个关键障碍：合同与可融资性、许可证、燃料、设备、劳动力和电气物理。

我们的许可证级别跟踪显示几乎所有项目中已预订容量都面临困难。

门0：合同与可行性

下面，我们将讨论将GW规模的岛屿数据中心在线化时面临的所有物理挑战。但在实现这一点之前，或许还有一个更大的挑战：财务问题。

传统上，连接电网的成本非常低，连接请求和信用状都非常有限。这足以开发出可信的站点，即使是在GW规模下，也引发了美国及全球的疯狂电力搜索。

用有限的资本，最多几百万，很容易快速获利。我们在现场气体深度潜水，以及我们的文章。

孤岛式数据中心本质上不同，因为没有现有基础设施可供连接。电厂通常每吉瓦IT容量约5亿，设备存款成本不断上涨，前期资本支出阻碍了许多项目。

这导致了典型的BTM先有鸡还是先有蛋的问题：贷款方希望有一个长期的ESA，拥有坚实的承款方，以及明确的服务水平协议（SLA）和其他合同条款。

承渡方则需要一个可信的时间表和项目系统设计。开发商需要提前资金支付设备押金，以提供可信的时间表和设计。而且对燃气发电设备的需求源远不绝没有资本意味着时间表会不断拖延。

早期的成功主要体现在三种形式：

全方位垂直整合——马斯克式打法：正如我们在 xAI 的案例中详细讨论的那样，xAI 为自用建成了自己的发电厂，认为这是构建算力的最快途径。这笔投资很可能是通过股权融资实现的。
全栈型数据中心开发商：一些开发商将工程建设与能源业务纳入核心能力，并在向超大规模客户出售项目时一并负责场内发电设施的建设。在“成本收益率”模式下，他们通常会将场内电源纳入成本包——此时每兆瓦的成本往往超过2000万美元。完整的场地级细节请参见我们的数据中心行业模型。
数据中心与电力合作模式：数据中心开发商与电力开发商联合对外销售场地给超大规模客户。但超大规模客户会分别签订两份合同：一份针对数据中心，另一份针对电力。某些 Oracle Stargate 项目的建设即采用此类安排。联合营销意味着承购方能够获得端到端的整体解决方案。不过主要的弊端在于需要对接更多参与方，且一旦电力或数据中心任一方延误，都可能面临支付搁置费用的风险——因为两份合同彼此独立。

针对场内发电，上述复杂性催生了一类新型服务提供商——能源即服务（EaaS）供应商。它们是新兴的“场内公用事业”。像 VoltaGrid 这样的公司，在长期合同框架下提供电力，而不仅仅是设备，并承诺固定的容量与运行可用性。

EaaS 能够提供从租赁发电机组到以“虚拟管道”方式将压缩天然气运至现场等各种服务，同时配合永久性发电站及实际输气管线的审批、建设和投产工作。

VoltaGrid 已经成为这一趋势中的赢家之一，与 Vantage Datacenters 等顶级开发商签订了总计数吉瓦的订单。其他如 Williams、Solaris 等企业也在快速崛起，并斩获了巨额合同。

此外，部分制造商也逐步开始自行提供此类服务，例如 Bloom Energy 和 Enchanted Rock。我们通过能源模型，对数百个项目的供应链、EPC、BESS/同步调相机等环节进行全程跟踪。

这种资本壁垒是否意味着场内发电在结构上逊于接入电网的方式？过去的确如此，但现在已非如此。美国电网的约束正以两种方式实时显现：

随着美国电网的可用容量趋于饱和，一座新的千兆瓦级数据中心必须配套同等规模的发电设施。如今，每千兆瓦的资本投入动辄数十亿美元。廉价的千兆瓦级并网方案已不复存在。
大多数公用事业公司在效率和可靠性方面表现欠佳，而且电网侧的环境影响评价协议通常约束力较弱，违约处罚也远不及场内发电合同中的相关条款。这并不奇怪，毕竟两类合同的本质截然不同。因此，在那些对交付速度与执行信誉要求极高的千兆瓦级项目中，场内发电正变得愈发具有竞争力。

由此可见，融资环境正日益向场内发电倾斜。此外，数据中心开发商在能源领域日趋专业，组建起世界一流的专业团队，并越来越多地向承购方提供包含场内发电设施在内的全套交钥匙解决方案。

第一阶段：许可审批

由州政府决定

话虽如此，我们现在来探讨物理层面的挑战，首先从许可入手。我们曾指出，即使在审批最快的州，申请场内发电的空气排放许可证也可能耗时一年甚至更久，而且许可问题已经拖慢了一些项目的进度。

本节将梳理各州在许可审批上的难易程度差异，以及部分开发商为绕过审批瓶颈所采取的创新举措。

因此，首要决策便是选择申报地点。寻找有利区域至关重要；若难以抉择，也可通过选址于边界地带来分散风险。Colossus 2 位于田纳西州孟菲斯市的 Tulane Road，距离密西西比州边界仅几百米。

其发电厂则设在对岸——南哈文的一处原杜克能源用地，该地块已于2025年7月被 xAI 的关联公司收购。此举将空气排放许可的管辖权从已批准 Colossus 1 风电机组的谢尔比县转移至密西西比州。

密西西比州允许这些风电机组以“临时”身份运行长达12个月，无需空气排放许可；随后在2026年3月，其许可委员会一致批准了一座包含41台风机、总装机1.2吉瓦的电站，使其转为正式运营。

由此得出的更广泛启示是：如今开发商在选择司法辖区时，其谨慎程度几乎与挑选设备时相当。同一座电厂在某一州可能只需履行标准化登记手续，而在另一州则需逐案申请空气排放许可，还有的州则要求分别办理空气、选址及发电许可。

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正是这种州际间的差异，加之低廉的天然气价格，使得德克萨斯州有望成为场内发电设施最为集中的地区。具体流程由州政府主导，但大部分参数仍由联邦法规设定。

美国环境保护署（EPA）制定核心空气质量标准、排放定义及重大污染源管理框架；州及地方当局通常负责执行这些规则、颁发许可证，并增设各自的审批路径。

空气排放许可门槛如何运作

潜在排放量（PTE）是指某工厂全年满负荷运行时每种污染物的排放吨数。在美国，每份空气许可证都会对潜在排放量进行核查。对于燃气发电机组而言，最重要的两种污染物是氮氧化物（NOx）和一氧化碳（CO）。

联邦层面有两条适用标准：凡潜在排放量超过每年250吨的任何污染物，均需接受全面的重大污染源审查——包括模型模拟、公众参与程序，并可能使项目周期延长数年；而潜在排放量超过100吨的工厂还需申请《清洁空气法》第V编运营许可证，即第二层联邦监管。

各州可在联邦标准之下自行设定更低的门槛。

分级：

作为非道路移动机械予以豁免：在场内使用且持续时间不超过12个月的便携式发动机
1. 此类设备无需纳入固定污染源许可管理。该规定仅适用于往复式发动机；功率达到每小时1000万英热单位及以上的燃气轮机须遵守联邦排放标准，这一点已由美国环保署于2026年1月发布的燃气轮机法规确认。密西西比州曾依据本州法规豁免xAI公司安装在拖车上的Southaven燃气轮机，但该决定目前正面临联邦法院的质疑；40 CFR 1068.30。
小型新污染源审查（NSR）：潜在排放量低于各项重大标准的阈值
1. 需向州或县申请施工许可证，由其确定豁免界限及所需的模型模拟程度。须进行至少30天的公众意见征集。若工厂同意接受可执行的运行小时数或燃料用量上限以确保排放不超标，则被视为“合成型小型污染源”；日后如变更该上限，将触发全面的重大污染源审查，视同新建项目；40 CFR 51.160至51.161；40 CFR 52.21(r)(4)。
显著恶化预防（PSD），即重大污染源审查：任何污染物的潜在排放量达到每年250吨；对于28类特定行业，该阈值为100吨。美国环保署将“蒸汽发电厂”解释为涵盖联合循环电厂，而简单循环电厂则被视为未列明行业，因而适用250吨的限制。
1. 通常由州级机构颁发。一旦某种污染物被认定为重大，该工厂须对其所有超过显著性水平的污染物（NOx为40吨，CO为100吨）采用最佳可行控制技术，开展空气质量影响模型分析，通常还需提供一年的监测数据，并接受至少30天的公众意见征集。根据《清洁空气法》，完整申请应在一年内作出决定（第165(c)节）；但全国范围内实际审批时限的数据尚无公开记录；40 CFR 52.21。
未达标区NSR：当某一区域未能达到联邦空气标准时，针对该污染物适用此程序，取代PSD；其余污染物仍按PSD要求执行。
1. 针对臭氧污染的严重、重度及极度未达标区，NOx和挥发性有机化合物（VOC）的排放限值依次降至每年100吨、50吨、25吨乃至10吨（《清洁空气法》第182条）。工厂必须满足最低可实现排放速率，并在同一区域内从其他来源购买等量的减排额度，比例为每1吨减排对应1.1至1.5吨的抵消量。具体限值由所在地决定：达拉斯和休斯敦为25吨，芝加哥、盐湖城和拉斯维加斯为50吨，弗吉尼亚北部和菲尼克斯为100吨（EPA绿色手册）；40 CFR 51.165。
《清洁空气法》第V编运营许可证：潜在排放量达到或超过每年100吨，叠加适用相应的施工许可证要求。
1. 须在投产后12个月内申请。该许可证将所有合规要求整合为一份具有五年有效期的可执行文件。美国环保署有45天提出异议期，公众有60天提出申诉期。许可证增加了监测、报告及费用要求，但并未设定新的排放限值；40 CFR 70.2。

三项注意事项。

针对简单循环电厂的250吨限值系基于一贯的监管实践，包括密西西比州为xAI颁发的许可证，而非环保署的正式裁决。
各州在联邦标准之下存在差异。德克萨斯州要求所有新建设施均采取控制技术；弗吉尼亚州对NOx排放超过40吨的项目予以许可；加州各辖区则在日排放量达到10磅时即启动控制措施。
无论处于何种许可层级，联邦排放标准始终适用。根据2026年1月颁布的法规,用于基荷运行的新建大型燃气轮机的NOx排放下限为5 ppm，这意味着自投运之日起就必须配备选择性催化还原装置。

在园区规模下，微小的单位排放率会累积成庞大的年度总量。以NOx控制率为0.10克/千瓦时为例，250兆瓦机组年运行8,760小时所产生的NOx约为241美短吨；若按259兆瓦计算，则接近250吨。

实际数值取决于设备的实际控制排放水平、适用的排放阈值，以及监管部门如何将相关设施合并视为单一污染源。

因此，开发方需同时统筹厂区规模与运行方案。在项目条件与法规允许的情况下，可通过分阶段审批，先让部分设施投入运行，同时推进更大规模建设的审批进程。

但运行小时数与排放限值必须与预期运行计划相匹配并具备可执行性，监管部门还需获得关于整个园区运行方式的可信方案。

木星计划：宏伟蓝图

英国电视界传奇人物兼建筑评论家凯文·麦克劳德会对甲骨文的“木星计划”投以质疑的目光，因为该项目表明，许可程序如何能在极短时间内迫使整个设施重新设计。

最初的申请于2025年11月17日提交，涉及东西两座独立的微电网，每座的规模均略低于联邦规定的250吨大型污染源门槛。西部项目的申请中拟安装34台GE TM2500和20台三菱FT8燃气轮机（共54台，总装机约1,677兆瓦），而东部微电网的规模更大。

其策略是按“合成小型污染源”模式运行：先安装排放能力远超大型污染源阈值的设备，再接受将许可排放量控制在该阈值以下的运行限制。

东部微电网申报的潜在NOx年排放量为521吨，并申请设定248.90吨的排放上限，比阈值低1.1吨。

新墨西哥州环境保护部门认为，如此接近阈值的排放限值在实际操作中难以执行。申请人遂将两个项目的排放上限均下调至245吨，该部门随后认定两项申请材料齐全，并公布拟予批准的意向——然而随即收到了约7,155条公众意见，州长同意召开听证会，申请方最终于2026年4月27日撤回了两项申请，当天还宣布改用燃料电池方案。

此后，项目放弃了燃气轮机方案，于4月重新提交了以Bloom Energy固体氧化物燃料电池为核心的申请。修订后的方案目标年NOx排放量约为37吨，较原定的燃气轮机配置下降约92%。

技术变更并未使许可问题迎刃而解。2026年8月23日，新墨西哥州最高法院下令暂停空气许可的行政程序，直至另行通知。该暂停仅是程序性中止，并未对申请的实质内容作出裁决；9月1日，法官一致驳回了开发商提出的临时解除暂停的请求。

监管部门的决定期限为2026年11月23日。

燃料电池的“逃生通道”

燃料电池为应对许可过程中最棘手的部分提供了一种“逃生通道”，但并不能完全绕开许可流程。

该技术通过电化学反应发电，而非依靠火焰燃烧，通常产生的NOx及其他常规污染物远少于同等规模的燃气轮机或往复式发动机机组。根据具体选址与配置，燃料电池可使项目维持在PSD大型污染源阈值以下，从而采用标准化或小型污染源的许可路径。

它们仍需获得许可，并且仍会产生二氧化碳及少量其他污染物，但其优势在于更轻的监管负担，而非零排放。

AEP俄亥俄公司在亚马逊位于俄亥俄州希利亚德的数据中心部署的72.9兆瓦Bloom燃料电池项目，展示了燃料电池许可中的若干难点，该项目始终低于触发大型污染源许可路径的阈值。

即便如此，该项目仍需取得俄亥俄州环保局的空气许可，并另行获得州级选址审批；而该空气许可在2025年11月遭希利亚德市提出异议并被上诉。

Nebius也在其首个美国BTM项目中采用了这一技术，将原计划的燃烧发电替换为328兆瓦的Bloom燃料电池，双方签订了为期十年的电力购售协议。

该公司指出，快速部署与较轻的许可负担是改用燃料电池的主要优势。

燃料电池能够加速项目通过许可审批流程，但也可能使一些投机性项目更容易“包装”。我们在一份得克萨斯州的申请文件中发现，一座拟建的560兆瓦Bloom燃料电池电站仅支付了900美元的标准许可费用，自2025年12月19日收到申请至2026年1月14日即获授权，德州环境质量委员会认定该设施无论依据PSD还是《清洁空气法》第V篇均不属于大型污染源。

标准许可仅确认拟议的设备配置符合预先设定的排放范围，并不证明数据中心已锁定租户、落实融资、采购设备、获得稳定的天然气供应或具备开工通知。

这也是我们为何不将“已获许可”视为新建BTM项目的绿灯的原因。

还需注意，另一个常被忽视的许可约束是水资源。对于采用散热器冷却的往复式发动机，工艺用水需求往往很低：散热器直接将发动机热量排入大气。

但对于某些单循环燃气轮机，为控制NOx而进行的注水或蒸汽注入会带来持续的用水需求；而干式低排放（DLE）燃烧则无需此类注入。因此，不仅技术类型重要，具体的燃气轮机选型同样关键。

例如，Pratt & Whitney的FT8 MOBILEPAC即采用注水方式。

联合循环又增加了一个决策点：湿式循环冷却因蒸发和排污而损失水分，后者用于排出溶解物质以防止结垢；而干式冷却则直接将热量排向大气。

第二阶段：天然气

如果说许可是选址的核心制约因素，那么天然气则是第二个制约因素。美国天然气资源极为丰富：高油价持续激励钻探活动，作为副产品产出的天然气亟需找到消纳途径；同时，阿巴拉契亚和海恩斯维尔地区提供了充足的干气供应（与石油开采无关）。

然而，最难的是天然气的运输。管道建设既是BTM数据中心建设过程中最难也是最简单的部分，但和许可一样，这很大程度上取决于地理位置。

此外，一条管道通常不够。固定合同与每日最大量、具体接收和交付点以及约定的最低输送压力挂钩;管道收紧时可中断服务。地图上的一条线很弱，关键是能物理输送多少固体气体到达电厂计量表。

物理燃料系统也必须经受故障。根据场地不同，这可能意味着独立供油、冗余内部分配、储存液化天然气或双燃料能力，以及入口压力需要时的冗余增压压缩。

汽油质量也很重要：甲烷数、热值和Wobbe指数的变化，如果它们超出燃料范围，就会导致控制发生变化或降额。

以下是几个大型项目的例子：

在德克萨斯修建管道，只需回答德州铁路委员会的意见，这意味着该州的数据中心开发商越来越多地自行建设管道。联邦水域穿越许可和地役权仍然适用，纯私人横向管道没有征用权，因此一个坚守者会强制改线。克鲁索公司自行申请了通往阿比林杜洛克发电厂的16英寸线路，而斯威特沃特开发商Trailblazer Infrastructure在其税收增量融资计划中为31英里的延伸预算为1.2亿美元。再加上ERCOT的连接规则和全国最便宜的天然气资源之一，你就有了另一个解释，说明为什么这么多建设计划在德州进行。
在路易斯安那州，Energy Transfer子公司ETC Tiger Pipeline正在建设Franklin Farms横向管道——13.2英里、36英寸、日处理量达10亿立方英尺的管道，外加一条更短的支线——用于供给Entergy路易斯安那州的新联合循环电厂，这些工厂又通过电网为Meta的Hyperion园区供电。Entergy而非Meta是发货方，因此这是公用事业公司服务的路线，而非电表后方的线路。即使没有压缩，从2026年7月联邦申请起，到2028年2月投产，运行时间仍为19个月。
新墨西哥州。我们再次来到甲骨文的木星项目。园区将接收来自Transwestern建造的Green Chile管道的管道天然气。该管道合同规定今年8月15日投入使用，但该日期过后甚至没有批准的路线，更不用说开始铺设管道了。8月14日，Transwestern提交了新的投入运营日期，定于2027年2月1日，联邦机构进展异常迅速。如果明年2月的启动日期要达到，这一速度必须持续，且需在接下来的两个月内获得FERC命令。目前没有任何类似的证书在记录中被颁发，且我们追踪的33个可比项目在公众评论期结束前均未获批准。我们的估计是2027年4月或5月首次燃气，2028年中期全面提升至2.45 GW，但在此之前还有几个障碍需要克服。

燃料合同和管道申报也能帮助区分优劣。附近的管道证明不大，但明确的运输合同、签署的天然气供应协议或向监管机构提交的管道申请可以帮助了解哪些场地可能获得天然气。

一些有趣的观察：

Energy Transfer向Nexus Hubbard园区签订了1.5亿立方英尺/天的合同，足以运行实际订购的约750兆瓦往复式发动机。但园区即将获得的空中许可涵盖了一个5230兆瓦的机队，这意味着它需要约七倍于合同中的天然气供应，因此要么是更多天然气合同即将到来，要么许可只是为合同供应做了个对冲。
Liberty Energy与PowerBridge的合资企业覆盖了位于德克萨斯州西部的计划中2吉瓦校园，第一阶段预计2027年第四季度的发电量超过300兆瓦。Liberty于2026年7月22日告诉投资者，该场地将从电表后方开始，可能位于ERCOT的Batch Zero内，并可能在2028年接入一个规模未定的电网连接。随后，大部分园区将位于一个私人使用网络后方，即ERCOT结构，该结构通过单一连接将站点的发电量与负载平衡，相关内容我们将在相关内容中解释。

第三阶段：装备

今年迄今，涡轮机、往复式发动机及其他类型发电设备的市场显著增长，新制造商加入，现有OEM厂商也提升了生产能力，以跟上对现场发电需求的增长。

在我们的文章中，我们介绍了新型技术和现有制造商，你可以在那篇文章中介绍数据中心运营商可用的不同设备类型。

自2025年12月30日文章撰写以来，三大类基本保持不变：

燃气轮机（GT）：
1. 工业燃气轮机（IGT），功率在几十兆瓦级，体积较小、重量较重；
2. 航空衍生型燃气轮机（Aero），即以喷气发动机为基础改造而成的发电机组，功率范围为30至115兆瓦，能够在5至8分钟内快速升负荷；
3. 重型框架式燃气轮机，单机容量约400兆瓦，在与蒸汽轮机组成联合循环时可显著提升燃料效率。
往复式内燃机（RICE），或称“往复机”：
1. 高速机型（转速1,500至1,800转/分），单机容量约0.5至4.5兆瓦，如INNIO的Jenbacher 6型和卡特彼勒的G3520；
2. 中速机型（转速500至1,000转/分），单机容量约5至20兆瓦，如瓦锡兰的34SG、31SG和50SG，INNIO的J920，以及Everllence的51/60G。
燃料电池：固态氧化物燃料电池主要由Bloom Energy提供，几乎占据了全部订单（追踪系统统计的燃料电池订单中，Bloom Energy占3.8吉瓦，而FuelCell Energy仅占0.03吉瓦）。

尽管燃气轮机在初期获得了大部分订单，但很快就销售一空，首批交付期已排至2030年以后。这是因为BTM开发商与公用事业公司争夺这些燃气轮机的交付名额。

然而，往复机在公用事业领域并不受欢迎，更多地被纯粹的人工智能算力企业所青睐。因此，我们按季度更新的BTM人工智能算力固定订单追踪数据显示，订单结构正大幅向往复机倾斜。

我们预计这一趋势还将持续。EROCK、FTAI Power和Dynamis等公司，以及INNIO、瓦锡兰、卡特彼勒、康明斯和Bloom Energy等厂商，正在比GEV等传统巨头更积极地扩充产能，并将更多供应投向数据中心市场。

卡特彼勒计划将其大型往复机产量提升至2024年的近三倍，而INNIO则预计到2030年将总产能从2025年的每年3.5吉瓦增至约10吉瓦。

此外，我们也观察到了一个二手燃气轮机市场。不过，这类设备价格不菲！由于主流原始设备制造商普遍供不应求，催生了一个溢价交易的二级市场——释放出来的交付名额以远高于出厂价的价格成交：公开记录显示，某次转让的交付名额报价较固定价格高出16%，计入所有成本后更是高出46%。

这种溢价换来的是在未来两三年内（甚至更早）而非五年后获得交付名额，并能更快实现并网投产。

二手市场的一个关键特征是供应链中存在大量投机性订单。一些参与者承诺购买燃气轮机或签署最低采购协议，并支付定金，但却并未实际拥有可供部署的数据中心场地。

这种现象主要影响了燃气轮机市场，尤其是GEV和西门子等老牌厂商。相关设备目前仍属紧俏品，需求旺盛，而部分“投机者”也因上述二级市场价格而获得了可观回报。

没有厂用电系统，就没有完整的BTM电厂

在讨论BTM建设约束时，人们往往聚焦于发电设备，但我们认为关注重点正日益转向厂用电系统（BoP）。如果变电站、中压开关设备以及容纳电气设备的电气房迟迟不到位，发电设备也将无用武之地。

集电系统和控制系统同样需要将整个机组的出力整合成一个可运行的电厂。而这些电气设备通常为中压，有时甚至是高压（视电厂规模及系统设计而定），由于其标准化程度高且常被数据中心自身用作内部电气系统的一部分，因而需求极为旺盛。

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第四阶段：建设、调试与人力资源

一旦资金、许可、燃料和设备问题得到解决，另一项挑战随即浮现。建设并按合同约定的服务水平协议（SLA）标准运营电厂，需要大量高素质的劳动力、承包商和工程总承包商（EPC）。

需要明确的是，那些将此称为“科学实验”的人完全忽视了一个事实：已有3吉瓦的数据中心IT容量依托厂用电系统运行。我们的数据中心模型和能源模型会跟踪每一个项目及其确切的时间安排和供应链情况。

但随着规模的急剧扩大，问题仍将出现，尤其是在数据中心大规模建设引发的劳动力短缺日益加剧的背景下。

根据我们包含在《工业模型》中的劳动力模型估算，到2027年美国将面临28.8万人的劳动力缺口。电工是用工量最大的工种，约占现场总工时的30%，随着液冷技术的应用，机械作业占比将进一步上升，到2030年可能接近40%。

将机械和电气作业转移到工厂预制，可使现场用工减少约63%，现场持证电工工时减少约85%。这也是为什么预制电气房、橇装式装置以及全模块化产品正越来越多地出现在供应商名单上：这既是劳动力套利，也是抢前工期的良机。

不过，现场仍然需要大量劳动力。就电厂建设而言，美国已有数十年的建造经验，劳动力供给相对充足，成本也低于数据中心建设。大型联合循环燃气电厂的高峰期用工密度约为每兆瓦一名施工人员：

加利福尼亚州的Palomar电厂，装机546兆瓦，高峰期用工达283名技工；
俄亥俄州的Guernsey电厂，装机1,875兆瓦，十五年后高峰期用工接近1,000人。

因此，在一座千兆瓦级的数据中心园区中，电厂建设阶段的高峰用工人数可能只占总峰值的五分之一至四分之一。

然而，这并非同一种劳动。 一座联合循环燃气轮机电厂属于机械压力工程，这意味着需要锅炉工安装余热锅炉的压力部件，需要管道焊工完成必须通过射线检测的焊缝，还需要机修钳工将汽轮机的对中精度调整到千分之一英寸。

美国现有10,200名锅炉工，该职业每年约有800人流失，且美国劳工统计局预测其人数还将继续减少。

话虽如此，BTM级的建设将采用多种解决方案，每种发电技术所依赖的工种各不相同，而各类工种在劳动力需求方面也各有优劣。

往复式发动机无需锅炉工，但更依赖电工和机修钳工，因此发电厂不得不与其自建的数据中心争夺同一类人才。
燃料电池则完全不需要那些紧缺的工种：没有压力部件，在劳动力受限的建设阶段，这无疑是一大优势。但在数吉瓦规模下，数百个燃料电池组以及所需的超级电容器、电池储能系统等设备，又会形成一种前所未有的大规模配置，而此类规模的部署尚无先例。

正因如此，“轻人力”型电力解决方案对终端客户越来越具吸引力。在未来，这类方案将成为解决数据中心供电瓶颈的主要途径。

当然，调试工作并非终点。一个长期运行的孤岛式电源系统需要日常运维保障、远程监控、本地响应、定期维护，以及应对突发状况的备件与服务支持。

这些工作的频率以运行小时数来衡量。例如，卡特彼勒给出的上限为2万小时，大修周期为8万小时；而颜巴赫的整机包可能在6万或8万小时时就需要进行重大检修。

若每年运行8,000小时，则按此节奏，卡特彼勒的大修周期约为2.5年，而颜巴赫则为7.5至10年。具体年限因机型及运行工况而异。

为应对上述两大问题，一些原始设备制造商正逐步向垂直整合方向发展。布鲁姆能源是其中的典型代表，毕竟其解决方案的成熟度远不及燃气轮机和内燃机。

布鲁姆负责其部署的大部分安装与运维工作，并自行招聘和培训相关员工。其他厂商也在效仿，而这两大因素正日益成为设备采购决策的关键考量。

EROCK同样采取了类似策略，其采用的小型卡车衍生发动机使得安装和运维都比传统燃气轮机发电站简单得多。PROENERGY也披露了其庞大的内部团队，必要时可承担EPC和运维职能。

第五阶段：孤岛运行的物理特性

最后一个阶段往往最不易察觉，却也最为严苛。在xAI的Colossus 1项目中，将燃气轮机与GPU负载相匹配的难度超出预期，功率波动幅度达10至20兆瓦，且每秒多次出现振荡，这种现象会激发扭转振动模态，大幅缩短汽轮发电机组轴系的使用寿命。

这一问题促使xAI部署了首批150兆瓦的特斯拉Megapack储能系统。这也催生了一场新的较量：在BTM级站点上，电池储能系统（BESS）与飞轮储能/同步调相机究竟该与何种发电设备配套使用？

使现代燃气轮机具备低排放性能的燃烧器技术，只有在负荷高于额定值约一半时才能维持其排放水平；若经降载改造，则这一临界点约为35%。

而人工智能训练负载变化剧烈且迅速，可能导致燃气轮机运行于这一下限以下，此时控制系统会增加引燃燃料或切换至扩散燃烧模式，从而导致氮氧化物、一氧化碳及未燃碳氢化合物排放激增。

许可证的审批依据潜在排放量制定，因此这一下限已纳入许可申请之中。

并网电厂可以从电网获取两项支撑性服务：惯性——即抵抗频率变化的旋转质量；以及故障电流——使断路器能够识别短路并跳闸。而在孤岛运行状态下，这两项功能必须由电厂自身提供。

内燃机和燃气轮机在短路时能输出额定电流的五到十倍；而电池、光伏和燃料电池则受其电子设备限制，输出通常仅为额定电流的1.2至2倍，这一数值过低，以至于常规过电流保护装置难以可靠动作。

仅依靠逆变器构建的孤岛式系统甚至可能无法清除自身的短路故障。

燃料电池则通过超级电容器来解决这一问题：在阶跃负载发生时释放能量，并在堆栈升载过程中重新充电。据Channel对布鲁姆能源容量配比的测算，其功率比约为3:2，这意味着Project Jupiter的2.45吉瓦装机容量将对应约1.6吉瓦的超级电容器容量，远超此前58兆瓦的最高纪录。

能否在没有天然气的情况下实现这一目标？

许多机构正在尝试。经历了六个环节的重重困难后，人们或许会认为可再生能源可以避开许可、燃料供应及供应链等方面的瓶颈。其中一些机构已经在付诸实践，尤以Crusoe与Redwood为代表。

另有谷歌等企业正在大规模部署可再生能源与电池储能系统，但这些项目仍保持与电网的连接。

可再生能源在环境许可方面要容易得多：不存在需许可的燃烧源，燃料成本为零，也无需铺设输气管线。然而，真正的难点在于电气物理特性。

在离网场景下，所有设备均通过逆变器接入。基于逆变器的电源在短路时仅能输出额定电流的少量倍数，远低于内燃机或燃气轮机的输出，常规过电流保护装置因此缺乏足够的动作裕度。

因此，纯可再生能源构成的孤岛必须配备构网型逆变器及同步调相机。

我们在2025年12月发表的一篇关于现场供气的文章中指出，美国电网的平均可用性约为99.93%，即“三个九”，并表明现场供电系统的冗余度必须高于这一水平，方能满足要求。

Crusoe与Redwood Materials位于内华达州斯帕克斯的运营数据中心微电网自2025年6月起，以12兆瓦太阳能和63兆瓦时的退役电动汽车电池供电，并以电网作为备用。

在2026年3月24日的公告中，Crusoe报告称，在七个月的连续运行期间，其可用性达到99.2%，并宣布将扩容至20兆瓦。将太阳能与电池的配置扩展至千兆瓦级园区，需要大量的发电容量、储能设施和用地；具体规模取决于负荷曲线、气候条件、可靠性目标以及电网备用的可获得性。

电池在燃气项目中发挥着重要作用：用于短时穿越、负荷平滑和备用能源。Liberty Energy的首席财务官于2026年7月23日表示，其数据中心客户中，电池装机容量平均为燃气装机容量的50%。

客户对中断的容忍度正在提高。微软表示，其亚特兰大Fairwater站点之所以被选中，是因为具备可靠的公用事业供电，并且“能够在相当于三九成本的情况下实现四九可用性”，即以三九（99.9%）的成本实现四九（99.99%）的可用性，这使其得以取消现场发电、不间断电源（UPS）系统以及面向GPU集群的双路配电方案（微软，斯科特·格思里，2025年11月12日）。

在我们的工业模型中，我们基于自下而上的设备级物料清单，跟踪30多种不同数据中心设计方案的预期运行时间。我们追踪Anthropic、OpenAI、Meta及其他所有超大规模厂商的设计，并观察到冗余度持续降低的明显趋势。

目前，尚无任何方案能同时满足全部六项要求：燃气在许可审批及压力管道相关工种（锅炉工与管道焊工）方面存在风险，燃料电池在稳定性支出及规模化验证方面存疑，而太阳能与电池则受限于孤岛运行本身。

接下来该如何发展？

接下来我们将探讨长期前景以及行业中的赢家与输家。我们将讨论BTM电站的未来走向，以及它们是否都注定要接入电网；同时分析太阳能与电池在这一前景中的定位。

我们还将讨论OEM市场和BoP市场的赢家与输家。一些重大的行业变革对某些大型工业企业不利，但其业务组合中也存在相应的平衡因素。

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