Die flache Linie: 数据中心在德国电网中真正造成的影响人工生成
人工生成人工生成人工智能法案第50条要求,人工生成的图像、音频和视频必须可识别、可机读地标出。这个符号是欧盟委员会的官方基础图标。使用它是自愿的,标注义务不是。机器生成: 文字 · 图像. 有人在驾驭。McGrinsey Living Intelligence SystemsMcGrinsey Living Intelligence SystemsLI: 各种活的智能。 McGrinsey 把常规智能和新的智能收成活的智能系统。这些机器与人共生的系统一起工作,为每一种智能提供最精的认识。
MCG Research · Energie 02 · 2026年8月

平坦的线

数据中心在德国电网里真正造成了什么。

Energie 01以年分辨率测量了世界:19太瓦持续功率,其中数据中心占1,5%。在年分辨率上看起来无害。德国以一刻钟节奏提供了对照检验,在那里无害性就消解了。不是因为量,而是因为形态:网上的一切如今都剧烈波动,数据中心却不。我们自己用35.040次单独测量重新计算了2025年。

01 · 从世界图景到测量

只要仔细看,1,5%就变成4,6

在 Energie 01 有世界数字:数据中心消耗了485太瓦时电力,也就是 世界电力的1,53%. 单一年份的太阳能增长就大于全世界数据中心的总消耗。

对德国来说,同样的计算看起来不同。国内数据中心在2025年消耗了约 21,3太瓦时. 根据我们自己对一刻钟数据的分析,同年德国电力消耗为 465,8太瓦时.

等于 4,6%. 是世界份额的三倍。德国在算力上比世界平均水平所暗示的更密集。

4,6%
2025年数据中心占德国电力消耗的份额。全球是1,5%。
465,8TWh
2025年德国电网负荷
对全部35.040个一刻钟的自有求和。平均持续负荷53,2吉瓦。
21,3TWh
2025年数据中心
2024年是20,0。预计2030年为30到35,也就是约6%。
2.980MW
接入功率
比2024年多250 MW。2026年初超过3吉瓦,到2030年预计5。
37%
其中大约在法兰克福周围
约1.100 MW集中在一个点,因为世界上最大的互联网节点。巴伐利亚以420紧随其后。
第四块图块是本报告所指向的。 4,6%的消耗如果均匀分布在全国,会是个脚注。但其中超过三分之一却集中在一个单一地点,而且是一个远离北方风力的地方。对于电来说,量很少是问题。地点才是。
02 · 以35.040个点看这一年

可再生能源把问题弄得比消耗还大

我们提取了Fraunhofer ISE 2025年的完整一刻钟数据并自行分析。正好35.040个测量点,没有缺口。

其中两个数字,它们的关系是本报告的核心。

消耗在33,1到76,0吉瓦之间波动。 最安静的夜间时段和峰值之间的跨度为42,9吉瓦。这很多,但这是日常,电网几十年来都能应对。

剩余负荷在负6,7到正68,5吉瓦之间波动。 跨度为75,2吉瓦。

剩余负荷是扣除风能、太阳能和其他可再生能源后仍需从常规电厂、储能或国外获取的部分。它是电网实际必须解决的任务。

而且它波动 比消耗本身多四分之三。可再生能源没有让任务变小,而是让它更不平稳。谁谈论电网中的数据中心,谈的就是这条曲线,而不是年度总量。

图 01 2025年剩余负荷年持续时间曲线

全部35.040个一刻钟,按大小排序。左边是非可再生能源功率需求最高的小时,右边是最低的。这种展示不显示何时发生,而是显示多频繁。

60 40 20 0 −10 2,98 GW · Rechenzentren 25 % der Zeit 50 % 75 %
2025规模最小值最大值跨度平均
电网负荷33,1 GW76,0 GW42,9 GW53,2 GW
剩余负荷−6,7 GW68,5 GW75,2 GW30,2 GW
太阳能0 GW50,4 GW50,4 GW8,0 GW
风电,陆上和海上–51,5 GW–15,0 GW
数据中心,接入功率恒定,无幅度2,98 GW
对Fraunhofer ISE 2025日历年一刻钟数据的自行分析。虚线是德国数据中心接入功率,按比例放入同一图表。在该年的301个小时中,德国的全部剩余负荷低于这条线。
在该年的301个小时中,整个德国所需的常规功率少于其数据中心所蕴含的。
03 · 两天

最晴朗的日子是最不平静的,不是最平静的

我们从365天中选出了太阳能产量最高和最低的日子。结果与直觉相悖,并且用一张图解释了整个问题。

图 02 6月20日对比1月5日,各96个一刻钟

实线为剩余负荷,点线为总消耗。两天采用同一比例尺,以便可比。

40 20 0 0 Uhr 6 12 18 24
6月20日,最晴朗的日子 1月5日,最黑暗的日子
天太阳能产量消耗剩余负荷剩余负荷的日跨度
2025年6月20日455 GWh38,1至53,1 GW−1,5至44,7 GW46,2 GW
2025年1月5日9 GWh41,5至60,5 GW10,9至34,2 GW23,3 GW
晴天的日跨度是阴天的两倍。6月20日,常规系统必须在一天内从零爬升到45吉瓦,1月5日只需在11到34之间平稳变动。
这是本报告最重要的一句话,而且它有违直觉: 太阳并不能让电网平静,反而让它更狂躁。在最黑暗的冬日,任务很重,但很均匀。在最晴朗的夏日,中午几乎为零,晚上又全部回来。因此常规系统不能比以前能力更弱,而是必须更快。
04 · 全年,日复一日

而正中间是那条永不移动的唯一线条

现在把两者合在一起。下面的每一根竖线都是2025年的一天,显示这一天剩余负荷波动了多大:从最低到最高的一刻钟。

冬天竖线短且位置高:需求大,波动小。夏天竖线长,一直伸到零线以下:正午的太阳把任务压到零,晚上又把它拉回来。

那条水平带是德国数据中心的接入功率,2,98吉瓦,同一比例。 它不动。 夏天不动,夜里不动,周末也不动。

本报告的问题恰恰在这里。一条永不移动的带,对电网来说要么是最好的事,要么是最坏的事。两者都取决于一个单一特性,而这会在第07节讲到。

图 03 · 自行分析,来自35.040个一刻钟的365天。每根竖线从当天剩余负荷的最小值延伸到最大值。伸到零线以下的竖线是那些有几个小时可再生能源单独供应超过全德国消耗的日子。
05 · 并不存在的过剩

数据中心本应吸收过剩的绿色电力。这过剩只够十天。

到处都能听到这个论点:德国在扔掉绿色电力,数据中心可以把它用掉。我们重新算过,实际有多少。

2025年剩余负荷在 121小时为负. 这条零线以下的能量,也就是真正的全国盈余,累计达到 254 吉瓦时.

这相当于年消耗量的 0,055%。一个持续功率为 1 吉瓦的数据中心可以靠此 十天半 供电。之后全年的储备就用完了。

以德国数据中心实际需求 21.300 吉瓦时来衡量,这一盈余覆盖了 1,2%. 作为商业模式,这行不通。

现在来说辩论中几乎总是缺失的部分。 实际被削减的电量远大于这一盈余。仅光伏在 2025 年就被削减了 2.704 吉瓦时 削减,是计算盈余的十一倍,并且相比 2024 年几乎翻倍。这一差异有其原因,而这正是本报告的关键: 削减不是因为电太多,而是因为它到不了需要它的地方。 这不是量的问题,而是线路的问题。
图 04 三个经常被混淆的量

全部为 2025 年吉瓦时,相同比例尺。柱长是真实值,未压缩。

全国盈余
(剩余负荷低于零)
254
被削减的光伏
(电网瓶颈)
2.704
德国
数据中心的消耗
21.300
量GWh它的含义来源
盈余254可再生能源的供应超过了整个德国的消耗。物理上过剩。自行计算 来自 35.040 个一刻钟
光伏限电2.704电是有的而且需要用,但无法输送。这是个地点问题。Bundesnetzagentur, Redispatch 2025
数据中心21.300实际年需求。过剩的 84 倍。Bitkom 和 Borderstep 2025
2025 年整个电网拥堵管理约为 30 太瓦时,其中限电的可再生能源量只是一部分。超过 96% 的绿电可以并网,限电相当于可再生能源发电量的约 3,5%。
06 · 市场对此怎么说

577 小时,在这些时间里发电要花钱

如果一个关于电网的论点成立,就必须在价格上看到它。因此我们也提取了 2025 年的交易所价格,并用同样的方法做了分析。

结果:在 577 小时 Day-Ahead 价格为负。在这些小时里并网的人必须为此付钱。这占全年的 6,6%。

公布的数字是 573 小时。我们 0,7% 的偏差来自德国在 2025 年 10 月 1 日从小时合约转为一刻钟合约,因此这些点必须不同加权。我们给出两个数字,而不是把其中一个抹平。

比平均值更有意思的是区间。全年最低价是 负 250 欧元 每兆瓦时,最高是 正 583。全年最便宜和最贵时刻之间相差 834 欧元.

对于一个全天候抽取相同功率的数据中心,这个区间纯粹是成本问题:它必然买到平均值。对于一个可以转移负荷的数据中心,同样的区间就是商业模式。

两者之间的区别不是机房里的技术问题,而是那里运行的工作类型的问题。

图 05 2025 年交易所电价,日均欧元每兆瓦时

Day-Ahead,德国和卢森堡竞价区。日均已平滑,单个一刻钟的极值远高于和低于此。

250 150 100 0 Jan Apr Jul Okt Dez
2025 年关键指标数值来源
平均价格90,47 €/MWh自己计算
最低值−250,32 €/MWh自己计算
最高值583,40 €/MWh自己计算
全年跨度833,72 €/MWh自己计算
负电价小时577 h自己计算, 发布 573
同比457 h (2024)市场报告
价格数据与电网数据来自同一来源,竞价区 DE-LU。从2025年10月1日起有一刻钟值,此前为小时值。小时计数已相应加权,未加权计数会得出734而非577,那是错的。
07 · 那一个特性

训练可以等。回答不行。

数据中心对电网是帮还是害,取决于一个唯一的问题: 工作可以稍后进行吗?

训练一个模型是批处理工作。它跑上几周,没人等中间结果,某小时是今晚还是明早算都无所谓。这种负荷可以转移,而可转移负荷对发电波动的电网来说 比任何发电厂都更有价值.

回答一个请求则相反。那里有人在等。延迟在这里不是技术细节,而是可用产品和不可用产品的区别。

而正是这第二部分在增长。只要人工智能主要在训练,负荷的很大一部分是可转移的。人工智能实际用得越多,可转移份额就越小。 因此扩建不仅让负荷更大,也让它更僵硬。

工作类型
训练
运行数周,没人等着。可中断,可推迟,必要时可转移到其他地方。
→
余地
30 Min. bis 3 Std.
典型时间窗口,负荷实际可在此转移。够赶上午间高峰,对黑暗无风期来说太短。
→
工作类型
回答
有人在等。不可推迟,不可中断,绑定到用户所在地。
→
后果
平坦的线
用得越多而不是训练,负荷就越僵硬。可转移的份额在缩小,总量却在增长。
灵活性值多少,现在已经有数字了。 2025年和2026年的研究得出 3 bis 21 Prozent 更低的电网扩建和运营成本,如果人工智能负荷可转移。若再把计算工作地理上转到当下有阳光的地方,弃电最多可降61%。不过效应在20%到30%可转移性时就饱和。所以不是要把一切变灵活,而是五分之一。
08 · 定位

四句话,让图景对得上

第一:4,6 Prozent不是紧急状态。 德国工业消耗的是其数倍。谁把数据中心说成电网问题主因,就是没看数量级。

第二:形态仍然是主题。 在一个出力在负7到正68吉瓦之间波动的系统里,3吉瓦恒定负荷,和有轮班、工厂假期的3吉瓦工业负荷完全不是一回事。

第三:我们的数字是德国2025。 发电结构不同的电网曲线也不同。法国靠核电、挪威靠水电或得克萨斯靠风电,样子完全不一样。可迁移的是方法,不是结果。

第四:弃电不是支持数据中心的论据。 它是支持线路的论据。建在正确电网节点的数据中心确实能吃掉被弃的电。建在错误节点,而德国37%的容量就挂在其中一个上,只会加剧那些导致弃电的瓶颈。

电的问题很少出在量上。出在地点,还有时间点。
09 · 这实际意味着什么

如果你采购计算负荷

别问供应商纸面上的绿电比例,而是问并网点,以及他能不能转移负荷。前者是会计,后者是物理。

如果你自己算

把训练和批处理运行放到夜里或中午,不花额外成本,正好对准价格最低的时段。全年价差834欧元,这可不是象征意义。

如果你在谈数字

把过剩和弃电分开。过剩是254吉瓦时,弃电是它的十一倍。谁把两者扔进一个锅里,必然得出错误的解决方案。

真正算数的数字

不是年用电量,而是接入功率。21,3太瓦时听起来像量,2,98吉瓦描述的是电网每秒必须提供的。

来源

本报告所依据的一切

七个来源和一次自己的分析。原始数据公开,谁都能复核这笔账。正因如此,下面写明了哪个调取对应哪个时段。

  1. Fraunhofer ISE, Energy-Charts: 公共接口
    图01至03以及本报告大部分数字的基础。我们把2025日历年分成四个季度调取,总共35.040个一刻钟无缺口,并自己汇总了负荷、剩余负荷、太阳能和风能。该接口免费,无需密钥,明确为这类分析而设。
    api.energy-charts.info/public_power?country=de&start=2025-01-01&end=2025-04-01
  2. Fraunhofer ISE, Energy-Charts: 交易所价格
    图05和577个负电价小时的基础。报价区DE-LU,整个2025年。包含2025年10月1日从小时合约切换到一刻钟合约,计数时必须考虑。
    api.energy-charts.info/price?bzn=DE-LU&start=2025-01-01&end=2026-01-01
  3. Bitkom und Borderstep Institut: 德国数据中心,2025更新
    21,3太瓦时2025年用电量对比上年20,0,2.980兆瓦接入功率比2024年多250,预期到2030年达5吉瓦,以及人工智能份额从530到2.020兆瓦。
    bitkom.org/sites/main/files/2025-11/bitkom-studie-rechenzentren-in-deutschland-2025.pdf
  4. Borderstep Institut: 市场发展,2025年11月
    第08节所依据的区域分布:法兰克福大区约1.100兆瓦,全国容量超过37%集中在一点,其后是巴伐利亚420和北莱茵-威斯特法伦378。
    borderstep.de/2025/11/12/rechenzentren-in-deutschland-aktuelle-marktentwicklungen-update-2025/
  5. Bundesnetzagentur: 电网拥堵管理和再调度2025
    总规模约30太瓦时,其中弃光2.704吉瓦时,比2024年翻了一倍。此外拥堵向配电网转移,这解释了为何弃电是地点问题而不是量的问题。
    bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/Versorgungssicherheit/Netzengpassmanagement/Engpassmanagement/Redispatch/start.html
  6. Agarwal 等: To Defer or To Shift? 人工智能数据中心的灵活性
    第07节的数字:可转移人工智能负荷可使电网成本降低3至21百分比,效应在20至30百分比可转移性时饱和,以及可转移份额随使用增长而缩小这一结论。
    arxiv.org/abs/2604.05376
  7. MCG Research: Energie 01, 人类的能源平衡
    这份报告所填充的框架。人类持续功率19太瓦,其中86,3百分比为化石能源,数据中心占世界电力的1,53百分比。那里也列出了世界来源:Energy Institute、Ember、IEA和Potsdam-Institut。
    mcgrinsey.com/magazin/19-terawatt-energiebilanz-der-menschheit/

McGrinsey自己的分析:关于负荷、剩余负荷、太阳能、风能、过剩、日跨度和价格的所有数值均从Energy-Charts的原始数据自行计算,并非直接采用。能量总和由功率乘以每个测量点0,25小时得出。过剩是剩余负荷零线以下的面积。价格小时按合约长度加权,因为德国自2025年10月1日起已改为一刻钟结算。当我们的计算与已公布数字有偏差时,两者都写在正文中。剩余负荷是针对整个德国的平衡量,并不能说明电力是否到达需要它的地方。这正是第05节与削减之间的区别。

续篇
Energie 01称量了世界。Energie 02测量了一张电网。

Energie 01 以这样的承诺收尾,正是要做这种收窄:世界数字作为框架,一个电网区域以一刻钟节拍作为证据,以及一个数据中心在其中实际造成什么的问题。答案是:作为量很少,作为形态很多,作为选址决定非常多。

Energie 03着手相反方向。如果可转移负荷如此有价值,为什么几乎不交易?电网运营商今天实际为可切断负荷支付多少,为什么这还不够?

相关: Daten 02 关于当测量工具再也看不见它要测量的世界时会发生什么的问题。