随着人工智能算力需求的指数级攀升,数据中心正成为名副其实的"电老虎"。据国际能源署预测,全球数据中心用电量将从2024年的415 TWh增长至2030年的945 TWh。在这一背景下,如何为AI基础设施提供稳定、高效、灵活的电力供应,已成为全球能源行业面临的核心挑战。近日,英国IMI集团(埃迈)宣布中标美国路易斯安那州1.5 GW Franklin Farms发电站阀门组件包项目,合同金额超300万美元,再次印证了其在电力行业严酷工况阀门领域的技术实力。

AI算力从"训练为主"向"训练与推理并重"演进,Token调用量呈指数级增长,直接推高了数据中心的用电需求。以美国为例,单个"万卡集群"日均耗电量可达20万度以上。面对这一趋势,欧美主要采取了以下路径应对:
天然气联合循环发电成为主力选择。相较于老旧的燃煤电厂,天然气联合循环机组具备响应速度快、高负荷连续运行稳定性强、碳排放更低等优势,能够在短时间内快速扩容,满足AI数据中心对持续稳定供电和快速运行控制的苛刻要求。Franklin Farms项目正是这一思路的典型代表——该项目选址路易斯安那州东北部Franklin Farms超级园区,由EPC总承包商Kiewit Corp.负责交付,包含两个联合循环机组,设计注重高效率和运行灵活性。
算电协同与绿电直供加速落地。在政策层面,"算电协同"已被纳入多国能源战略规划。通过"源网荷储一体化"与"点对点"绿电直连,实现新能源与算力负载的深度融合。同时,固态变压器(SST)、800V高压直流(HVDC)供电架构、预制化电力模块等新技术也在加速产业化,以应对AI负载特有的毫秒级、兆瓦级瞬时功率波动。
储能与灵活性电源成为关键支撑。功率型储能(超级电容、飞轮)应对瞬时波动,能量型储能(锂电、液流电池)延长备电时长,配合天然气调峰机组,共同构建起适应AI负载特性的弹性电力系统。
根据合同,IMI将为Franklin Farms项目提供汽轮机旁路系统、减温器以及一套控制阀。这些设备在联合循环电站中扮演着至关重要的角色:
1)汽轮机旁路系统:在机组启停、负荷突变或电网故障时,将主蒸汽绕过汽轮机直接排入凝汽器,保护锅炉和汽轮机安全,同时维持机组快速响应能力。
2)减温器:精确调节蒸汽温度,防止过热蒸汽对下游设备造成热应力损伤。
3)控制阀:实现对蒸汽、给水等介质的精准流量和压力控制,确保机组在变工况下的稳定运行。
IMI过程自动化销售副总裁Priyavrath Kathavi表示:"这次中标对IMI来说是应对行业挑战、实现可靠高效发电的绝佳机会。像Franklin Farms这样服务于AI和数据中心领域的项目,不仅需要深厚的行业理解,更需要从第一天起就具备精准度、灵活性和技术自信。"
IMI在电力行业的布局可追溯至数十年,其关键流体技术事业部(IMI Critical Engineering) 旗下拥有CCI、IMI Nuclear、Truflo、Orton等知名品牌,专注于为发电、核电、石油天然气等严苛工况提供定制化阀门解决方案。
IMI典型产品与技术包括:
CCI DRAG®迷宫式控制阀:由航空航天工程师Dick Self于1967年发明,通过多级叠片设计将流体分割为多个直角小通道,有效控制流体速度,解决气蚀、冲刷、噪音与振动三大难题。该技术已广泛应用于600MW、1000MW超临界和超超临界电厂的蒸汽调节、汽轮机旁路、给水系统等关键工况。
主蒸汽安全阀与蝶阀:IMI Bopp & Reuther主蒸汽安全阀、IMI TH Jansen蝶阀等产品已应用于全球所有在运的4台EPR核电机组,包括中国台山1号、2号机组,芬兰奥尔基洛托3号机组及英国欣克利角C项目。
IMI近年来推出的创新方案,采用增材制造技术定制高性能内部组件,可在不更换阀体的前提下大幅提升在役阀门的性能和寿命,改造成本远低于整阀更换。
而近期,IMI Critical中标浙能长兴电厂2×1000MW迁建项目汽机旁路装置;2026年8月IMI为美国马里兰州Wildcat Point天然气发电厂解决高压喷雾水阀严重冲蚀问题,通过3D打印叠片式阀内件改造,将阀门耐用周期从3个月延长至3年。2025年,IMI为法国弗拉芒维尔3号EPR核电机组提供主蒸汽安全阀、稳压器喷淋阀、主给水调节阀等关键设备。
而此前,IMI Orton为北极Yamal LNG项目提供8个合同的阀门和执行器,合同金额达数千万欧元。
IMI进入中国市场较早,目前在中国的业务主要分为两大板块:
1)关键流体技术(电力/能源方向): IMI关键流体事业部于2005年与上海电气集团合资成立"上海希希埃动力控制设备有限公司",2012年又与上海自动化仪表股份有限公司合资成立"上海自仪希希埃阀门有限公司",主要服务于火电、核电、天然气等领域,与国内五大电力集团以及中石油、中海油、中石化保持良好合作关系。2016年,埃迈流体技术(上海)有限公司在松江叶榭建成工厂,专注于各类阀门及其零配件、执行机构和控制设备的生产与设计。
2)工业自动化(流体动力方向): 以埃迈诺冠气动器材(上海)有限公司为主体,2009年在上海闵行注册成立,2023年在苏州吴江经济技术开发区建成总投资3000万美元的现代化制造基地,占地11340平方米,配备46条标准化产线。旗下品牌包括IMI Norgren、IMI Buschjost、IMI Herion、IMI Bimba等,产品覆盖气动执行元件、电磁阀、空气处理设备、控制阀等,广泛应用于轨道交通、冶金、化工、电力、汽车等行业。
目前,IMI集团整体在华员工近700人,在上海、北京、广州、西安、成都等地设有办事处和服务中心,形成了覆盖全国的sales & service网络。
从IMI此次中标可以看出,AI数据中心的电力需求正在重塑全球能源基础设施的投资方向。天然气联合循环电站因其快速响应和灵活性,在短期内仍是满足AI用电增量的重要选择。而在这个过程中,能够在高温高压、大压差、频繁变工况等严苛条件下长期稳定运行的控制阀产品,其价值将进一步凸显。
对于国内阀门企业而言,这既是挑战也是机遇。一方面,高端严酷工况阀门市场仍被国际品牌占据主导;另一方面,随着国内电力装备国产化进程加速,以及"算电协同"政策推动下数据中心配套电源建设的提速,本土阀门厂商在汽轮机旁路、减温减压、给水调节等细分领域仍有较大的突破空间。
