中國儲能網(wǎng)訊：在全球加速推進“雙碳”目標與數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的雙重背景下，推動數(shù)據(jù)中心行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型已成為普遍共識。國家層面積極出臺政策，明確提出在樞紐節(jié)點新建數(shù)據(jù)中心中，綠色電力消費比例應(yīng)在原有80%的基礎(chǔ)上進一步提升。在政策引導(dǎo)與市場需求的雙重推動下，騰訊、阿里、字節(jié)跳動等頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已相繼宣布，將在2030年實現(xiàn)100%可再生能源電力的使用目標。
數(shù)據(jù)中心行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型需要大規(guī)模清潔能源作為支撐。預(yù)計到2030年，我國數(shù)據(jù)中心年用電量將達到5300～7800億千瓦時，約占全社會用電量比重的4%。若屆時行業(yè)綠色電力使用比例提升至80%，全國數(shù)據(jù)中心需配套的新能源裝機規(guī)模預(yù)計將達到2～3億千瓦。因此，推動綠色算力與電力一體化發(fā)展，成為促進算力基礎(chǔ)設(shè)施綠色低碳轉(zhuǎn)型、確保“雙碳”目標如期實現(xiàn)的必然舉措。
數(shù)據(jù)中心綠電供應(yīng)現(xiàn)狀
樞紐節(jié)點的綠電消費比例與清潔能源資源、土地資源、政策支持力度、市場機制等多重因素密切相關(guān)
西北“沙戈荒”地區(qū)風(fēng)能、太陽能資源豐富，西南地區(qū)的四川、云南等地水能充沛，形成了風(fēng)、光、水多能互補的清潔能源體系。這種多元協(xié)同的電源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，不僅從源頭上提升了綠電消費的潛力，也通過互補調(diào)度有效平抑了綠電輸出的波動。目前，部分西部省份通過將大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)納入綠電專場交易、配套建設(shè)新能源并網(wǎng)項目或提供政策補貼等方式，已將數(shù)據(jù)中心綜合到戶電價穩(wěn)定在0.35元/千瓦時左右。
相比之下，東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達、人口密集，但土地資源緊張，清潔能源分布分散、規(guī)模有限，難以支撐數(shù)據(jù)中心大規(guī)模、高穩(wěn)定性的用電需求。受限于本地綠電供應(yīng)能力，東部地區(qū)綠電價格普遍較高。盡管可向資源富集的西部地區(qū)采購綠電，但需承擔(dān)特高壓輸電費用和跨省交易溢價等額外成本。加之市場機制尚不完善，在一定程度上影響了東部地區(qū)數(shù)據(jù)中心運營商使用綠電的積極性。
西部地區(qū)樞紐節(jié)點綠電消費比例高于東部地區(qū)，整體仍處于“局部突破、整體追趕”的關(guān)鍵推進階段
根據(jù)國家發(fā)改委2025年監(jiān)測數(shù)據(jù)，內(nèi)蒙古、甘肅等西部地區(qū)樞紐節(jié)點的數(shù)據(jù)中心綠色電力占比已達到65%，較東部地區(qū)高出約40個百分點。2025年一季度，內(nèi)蒙古和林格爾數(shù)據(jù)中心集群的綠電使用比例高達84.57%，在全國處于領(lǐng)先地位。甘肅慶陽數(shù)據(jù)中心集群通過創(chuàng)新實施“綠電聚合”模式，綠電供應(yīng)率超過80%。寧夏中衛(wèi)數(shù)據(jù)中心集群的新能源使用占比為45.88%，已實現(xiàn)新能源就地消納。此外，今年上半年，張家口大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)用電量達40.71億千瓦時，其中綠電約占三分之一。相較之下，東部地區(qū)樞紐節(jié)點算力需求旺盛，但綠電消費比例普遍偏低。由于自身清潔能源資源相對有限，東部地區(qū)的綠電供應(yīng)主要依賴外輸及本地少量的風(fēng)電、光伏等發(fā)電方式。目前，這些地區(qū)正積極探索提升綠電占比的路徑，以響應(yīng)國家對數(shù)據(jù)中心綠電使用比例的要求，具體措施包括參與綠證交易，以及與周邊清潔能源富集地區(qū)簽訂綠電交易協(xié)議等。
數(shù)據(jù)中心綠電供應(yīng)面臨的主要困境
算力、能源基礎(chǔ)設(shè)施在空間布局、建設(shè)時序上匹配程度仍顯不足
當前，算力需求與能源供給在空間分布上存在明顯的區(qū)域錯配現(xiàn)象。在東部地區(qū)，尤其是京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等算力需求核心區(qū)域，數(shù)據(jù)中心建設(shè)密集、算力需求旺盛，但本地綠色電力資源相對稀缺，難以滿足大規(guī)模算力設(shè)施的綠電使用需求。相反，西部地區(qū)清潔能源資源豐富，已建成多條特高壓輸電通道，具備較強的能源外送能力；然而，該地區(qū)算力與網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展相對滯后，受地理距離影響，西部數(shù)據(jù)中心在向東部地區(qū)提供算力服務(wù)時，網(wǎng)絡(luò)時延問題較為突出，難以有效支撐金融、工業(yè)等對時延要求較高的應(yīng)用場景。
算力基礎(chǔ)設(shè)施與能源基礎(chǔ)設(shè)施在建設(shè)時序上缺乏協(xié)同，存在“快慢不一”的節(jié)奏脫節(jié)問題。一方面，數(shù)據(jù)中心通常具有終期規(guī)模大、初期上電負荷增長緩慢的特點，在建設(shè)初期，實際投運負荷遠低于配套電源及接入工程的輸電能力，為滿足終期用電及綠電需求而超前建設(shè)能源設(shè)施，可能導(dǎo)致大量投資浪費。另一方面，部分地區(qū)因土地審批延遲、并網(wǎng)流程復(fù)雜等問題，配套新能源項目建設(shè)進度滯后于數(shù)據(jù)中心，造成數(shù)據(jù)中心建成后陷入“有算力、無綠電”的困境，實際綠電消費比例遠低于預(yù)期目標。
數(shù)據(jù)中心綠電供應(yīng)成本壓力大，且涉及的多主體間缺乏有效的成本分攤機制
對于數(shù)據(jù)中心運營企業(yè)而言，要滿足80%以上的綠電消費要求，通常需通過采購新能源電力或自建配套新能源設(shè)施等方式實現(xiàn)，而這些舉措均會顯著增加運營成本。目前，相關(guān)成本多由數(shù)據(jù)中心企業(yè)單一主體承擔(dān)。然而，綠電供應(yīng)實際涉及新能源企業(yè)、電網(wǎng)公司、數(shù)據(jù)中心運營商及算力用戶等多個主體，當前尚未形成有效的跨主體成本分攤機制。
具體來看，新能源企業(yè)因項目投資需滿足一定收益率，缺乏主動降低綠電價格的意愿；電網(wǎng)公司在綠電傳輸過程中需改造現(xiàn)有輸配電設(shè)施并承擔(dān)額外調(diào)度成本，推動成本分攤的動力不足；算力用戶則已習(xí)慣“固定電價+算力服務(wù)費”的傳統(tǒng)模式，對電價或服務(wù)費的合理上浮接受度較低。這些現(xiàn)實因素共同導(dǎo)致綠電成本難以在產(chǎn)業(yè)鏈中有效傳導(dǎo)，最終制約了綠電消費目標的實現(xiàn)效率。
新能源項目與算力業(yè)務(wù)在合作周期上存在顯著不匹配，進一步加劇了成本分攤的困境。配套新能源項目設(shè)計壽命普遍在20～25年，其初始投資需依賴長期穩(wěn)定的發(fā)電收益才能在運營期內(nèi)逐步回收并實現(xiàn)盈利。然而，當前數(shù)據(jù)中心與客戶的合作周期大多僅為3～5年，呈現(xiàn)出明顯的“短期化”特征。一旦算力客戶提前終止合作，配套新能源項目將面臨前期投入無法回收的風(fēng)險，從而嚴重影響企業(yè)投資新能源配套項目建設(shè)的積極性。
多維度拓展綠電供應(yīng)多元路徑
規(guī)劃設(shè)計方面，數(shù)據(jù)中心需統(tǒng)籌考慮新能源資源、項目經(jīng)濟性等因素，合理選擇綠色供電模式
對于周邊新能源資源富集且集中連片分布的新建數(shù)據(jù)中心，應(yīng)優(yōu)先采用以“綠電直連為主、綠電綠證交易為補充”的供電模式。在西部地區(qū)，可依托本地優(yōu)質(zhì)新能源基地，就近規(guī)?；_發(fā)綠電；在東部地區(qū)，可建設(shè)海上風(fēng)電基地，與數(shù)據(jù)中心開展綠電直連試點示范。綠電直連模式通過建設(shè)專用線路實現(xiàn)“點對點”供電，具有多重優(yōu)勢，包括綠電來源清晰可追溯，能夠節(jié)省部分涉網(wǎng)費用，用電成本相對較低，可為數(shù)據(jù)中心提供長期、低價的綠色電力等。此外，該模式通過源荷協(xié)同匹配，可進一步提升綠電消納能力，降低對公共電網(wǎng)的保障需求。盡管前期投入較高，但長期收益顯著，因此更適用于用電集中、具備長期規(guī)劃的超大型數(shù)據(jù)中心。
對于周邊新能源資源匱乏、無法連片開發(fā)的數(shù)據(jù)中心，則適宜采用“綠電交易為主、分布式電源自發(fā)自用及綠證交易為輔”的供電模式。此類數(shù)據(jù)中心主要依托公網(wǎng)保障供電，可與風(fēng)電、光伏等電站簽訂3～20年長期購電協(xié)議，鎖定綠電價格。同時，可利用園區(qū)屋頂、停車場、附屬綠地等空間建設(shè)分布式光伏或小型風(fēng)電設(shè)施，實現(xiàn)自發(fā)自用。以東部地區(qū)典型數(shù)據(jù)中心為例，依托分布式電源自供綠電的比例一般不超過5%。綠電交易模式對清潔能源基地與數(shù)據(jù)中心選址的協(xié)同性要求較低，物理層面依賴大電網(wǎng)供電，通用性強，電網(wǎng)協(xié)調(diào)實施相對簡便。然而，該模式高度依賴電力市場改革的推進和交易機制的完善，對市場交易策略及運營能力提出較高要求。
建設(shè)運營方面，數(shù)據(jù)中心需采用集約化建設(shè)模式，創(chuàng)新算電協(xié)同調(diào)度運行機制
數(shù)據(jù)中心集群需通過統(tǒng)籌基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和創(chuàng)新配網(wǎng)供電模式，打破原有分散建設(shè)的壁壘，實現(xiàn)資源集約利用。在算力需求爆發(fā)式增長的背景下，傳統(tǒng)算力園區(qū)普遍采用“多企業(yè)分散建設(shè)、各數(shù)據(jù)中心獨立供電”的方式，容易導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)投資、負荷波動難以協(xié)同、供電可靠性參差不齊等問題。而新型算力園區(qū)由單一企業(yè)統(tǒng)籌建設(shè)園區(qū)變電站、配電線路、儲能設(shè)施及通信網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施，整合多個數(shù)據(jù)中心的電力需求，為下游用戶提供算力服務(wù)及穩(wěn)定可靠的電力保障。在具體建設(shè)上，中小型數(shù)據(jù)中心通常采用10千伏或35千伏用戶變電站，而超大型數(shù)據(jù)中心則采用220千伏用戶變電站，以實現(xiàn)集約化、規(guī)?；ㄔO(shè)，從而減少線路損耗、提升供電能力和土地利用率。同時，通過創(chuàng)新設(shè)計集群配電方案，確保數(shù)據(jù)中心具備雙路供電，滿足高可靠性要求。
在合作模式方面，創(chuàng)新新能源企業(yè)與數(shù)據(jù)中心建設(shè)運營方之間的協(xié)作機制，推動算力負荷靈活參與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)。雙方可通過簽訂協(xié)議、共同出資或交叉持股等方式實現(xiàn)合作，達到利益共享與風(fēng)險共擔(dān)。在西部新能源資源富集地區(qū)的數(shù)據(jù)中心集群，可采用綜合能源服務(wù)模式，即新能源企業(yè)在綠電直連的基礎(chǔ)上，整合其所屬的其他綠色電力、火電等資源，為算力中心提供綜合能源供應(yīng)保障，統(tǒng)籌滿足長期綠色低價用能需求。此外，通過設(shè)計動態(tài)電價機制，引導(dǎo)算力負荷參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。例如，在電價較高時段，可延后執(zhí)行非實時任務(wù)或主動降低計算任務(wù)投入；在電價較低時段，則集中調(diào)動待執(zhí)行任務(wù)進行計算，從而更好地匹配新能源出力特性，提高綠色電力占比并降低用電成本。
為推進算力網(wǎng)絡(luò)與電力系統(tǒng)的深度融合，需建設(shè)算電協(xié)同智慧運營平臺，打通算力與電力在優(yōu)化調(diào)度運行方面的壁壘。該平臺統(tǒng)籌考慮算力柔性負荷、儲能設(shè)施、電力市場等多元信息，圍繞經(jīng)濟性、可靠性與低碳性等多目標進行優(yōu)化運行，提供市場交易與運行策略支持，實現(xiàn)多類型電源與算力負荷的協(xié)同運行。通過聚合儲能資源、優(yōu)化園區(qū)算力調(diào)度、調(diào)動可調(diào)節(jié)負荷及柴油發(fā)電機等靈活性資源，平臺可助力數(shù)據(jù)中心積極參與電力輔助服務(wù)市場和需求側(cè)響應(yīng)，獲取額外收益，同時提升對電網(wǎng)的友好性。
建成后評價方面，需制定多維度算電協(xié)同評價標準，建立“評價-優(yōu)化-驗證”閉環(huán)機制
為構(gòu)建科學(xué)統(tǒng)一的算電協(xié)同評價標準體系，需從綠電利用、調(diào)度協(xié)同、經(jīng)濟效益及環(huán)境效益等多個維度開展動態(tài)評估。綠電利用方面，主要包括綠電獲取方式、綠電占比及新能源利用率等指標；調(diào)度協(xié)同方面，涵蓋數(shù)據(jù)中心可調(diào)節(jié)能力、算力調(diào)節(jié)響應(yīng)速度和智慧管理系統(tǒng)配置情況；經(jīng)濟效益方面，重點評估用電成本與算效能力；環(huán)境效益方面，包括碳利用效率、水資源利用效率、循環(huán)利用水平及節(jié)能技術(shù)應(yīng)用等。該體系通過科學(xué)評估、靶向施策與量化復(fù)盤，為后續(xù)運營提質(zhì)、成本優(yōu)化及同類項目建設(shè)提供決策支持。
在評價過程中，結(jié)合定量數(shù)據(jù)與定性分析，對能耗、算力、故障率等關(guān)鍵參數(shù)進行持續(xù)監(jiān)測，并生成月度能效報告。針對評估中發(fā)現(xiàn)的問題，按重要性制定優(yōu)化方案，方案實施后采用“短期監(jiān)測+長期跟蹤”相結(jié)合的方式驗證成效，回溯問題診斷的準確性與優(yōu)化措施的適配性，從而持續(xù)提升數(shù)據(jù)中心的運營效率與綜合價值。
