结论
- 一个 100 MW 的 AI 数据中心：
- 投资约 50 亿美元。
- 电费：中国西部约 3 亿元/年，美国约 0.75 亿美元/年，德国约 1.1 亿欧元/年。
- 1 GW 的规模：投资约 350–600 亿美元（常用基准 500 亿），电费约为 100 MW 的 10 倍。
- 电费只占投资的 1–2.5%/年，大头是算力设备折旧。选址逻辑是“先有电，再看电价”。
计算口径
| 项目 | 取值 | 说明 |
|---|
| 规模含义 | 100 MW / 1 GW 指 IT 负载 | 服务器与网络设备的用电 |
| PUE | 1.2 | 液冷 AI 集群；直接液冷一般为 1.10–1.20，风冷 1.5–1.8 |
| 平均负载 | 基准 80%，上限 100% | 满载时电费约为基准的 1.25 倍 |
| 汇率 | 1 美元 = 7.1 元，1 欧元 = 1.15 美元 | 假设 |
按这个口径，100 MW 的设施平均功率为 96 MW，日用电 2,304 MWh，年用电约 8.4 亿 kWh。1 GW 的数字均乘以 10。
一、电力开销分布（IT 负载 100 MW，PUE 1.2，满载时设施功率 120 MW）
| 用电去向 | 占设施总用电 | 100 MW 规模 | 1 GW 规模 | 依据 |
|---|
| 加速器计算（GPU/XPU 托盘，含 CPU、HBM） | 约 70% | 约 84 MW | 约 840 MW | 估算 |
| 网络（scale-up/out 交换机 + 光模块） | 约 6–8% | 约 8 MW | 约 80 MW | ECOC 2026 NVIDIA：网络占总功耗 6–8%〔E26 NVIDIA-CPO p8, p16〕 |
| 存储与其他 IT | 约 5–6% | 约 7 MW | 约 70 MW | 估算 |
| 冷却（液冷 CDU、冷机、风扇） | 约 11–12% | 约 14 MW | 约 140 MW | 由 PUE 1.2 推算 |
| 供配电损耗与照明 | 约 4–5% | 约 6 MW | 约 60 MW | 由 PUE 1.2 推算 |
二、投资费用分布（以 1 GW 约 500 亿美元为基准）
| 投资项 | 占比 | 1 GW | 100 MW |
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| 计算芯片与服务器（其中 GPU 约 39%） | 约 55–60% | 约 280–300 亿美元 | 约 28–30 亿美元 |
| 机房建筑与机电（供配电、液冷、土建） | 约 25–35% | 约 110–180 亿美元 | 约 11–18 亿美元 |
| 网络（交换机、网卡、光模块、布线） | 约 8–10% | 约 40–50 亿美元 | 约 4–5 亿美元 |
| 存储与其他 IT | 约 3–5% | 约 15–25 亿美元 | 约 1.5–2.5 亿美元 |
| 土地、电网接入、前期费用 | 约 2–5% | 约 10–25 亿美元 | 约 1–2.5 亿美元 |
- 建筑与机电：JLL 给出 2026 年外壳与核心 1,130 万美元/MW，AI 装修另加最高 2,500 万美元/MW；Cushman & Wakefield 给出不含芯片 1,760 万美元/MW。
- 总额：NVIDIA 口径约 500–600 亿美元/GW，Bernstein 估算约 350 亿美元/GW。
- “网络”“存储”“土地”三项为估算。
三、四个地区的电费（基准：80% 负载，PUE 1.2）
| 地区与电价 | 100 MW 每天 | 100 MW 每年 | 1 GW 每天 | 1 GW 每年 |
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| 中国·西部算力枢纽（含补贴）0.36 元/kWh | 83 万元 | 3.0 亿元 | 829 万元 | 30.3 亿元 |
| 中国·西部一般工业（35 kV 以上）0.53 元/kWh | 122 万元 | 4.5 亿元 | 1,221 万元 | 44.6 亿元 |
| 德国·年用电 >150 GWh 的大用户 13.07 欧分/kWh | 30.1 万欧元 | 1.10 亿欧元 | 301 万欧元 | 11.0 亿欧元 |
| 德国·享受最大减免 10.73 欧分/kWh | 24.7 万欧元 | 0.90 亿欧元 | 247 万欧元 | 9.0 亿欧元 |
| 美国·工业均价 8.89 美分/kWh | 20.5 万美元 | 0.75 亿美元 | 205 万美元 | 7.5 亿美元 |
| 美国·低价州（如新墨西哥）5.41 美分/kWh | 12.5 万美元 | 0.46 亿美元 | 125 万美元 | 4.6 亿美元 |
| 北欧·瑞典（批发 + 电网费 + 税费）约 5.9 欧分/kWh | 13.6 万欧元 | 0.50 亿欧元 | 136 万欧元 | 5.0 亿欧元 |
| 北欧·风电长期购电协议（PPA）约 4.25 欧分/kWh | 9.8 万欧元 | 0.36 亿欧元 | 98 万欧元 | 3.6 亿欧元 |
按满载计算，以上数字都乘以 1.25。
四、判断
- 地区间差距约 3 倍：1 GW 在德国每年电费约 11 亿欧元，在中国西部约 4.3 亿美元。五年累计相差约 40 亿美元，相当于一个 100 MW 园区的全部投资。
- 电费远小于设备折旧：1 GW 的计算设备按 5 年折旧，每年约 56–60 亿美元，是美国电费的 7–8 倍。选址优先考虑电力供给能力与绿电比例。
- 光互连节能的价值：网络占总功耗 6–8%，CPO 可把这部分降到约五分之一。1 GW 可省约 50–60 MW，在美国每年约 4,000–5,000 万美元；更重要的是，省下的电可多装约 5% 的 GPU。
参考来源