数据中心是公认的高耗能行业。据生态环境部发布的数据显示，2021年我国数据中心总耗电量达到2166亿千瓦时，占全社会用电量的2.6%，碳排放则占全国碳排放量的1.14%左右。
据预测，预计到2025年，全国数据中心用电量占全社会用电量的比重将提升至5%，到2030年全国数据中心耗电量将接近4000亿千瓦时。
在需求旺盛的现状下，数据中心行业如何在“保发展”的同时，实现“碳中和”，是当下数据中心行业，乃至整个算力产业需要面临的“大考”。
算力的“终极考验”——能源
基于上述背景下，现阶段数据中心行业正在经历能源结构的革新，能源效率和可持续性正成为数据中心行业关注的焦点。对此，某IDC行业头部企业负责人莫言(化名)对钛媒体表示，随着单机柜功率越来越大，对能耗的要求越来越高。面对能耗的高要求，发展新一代新能源储能，以及推广绿电应用是一个可行路径。
与此同时，2024年，随着各行业深度拥抱以大模型为代表的新一代人工智能的趋势“愈演愈烈”，对于算力的需求定然会愈发旺盛。在此背景下，对算力生产方——数据中心的需求亦会越来越大。企业对于智能算力的需求也必将随着人工智能的发展，越来越大，数据中心向着智算中心演进已成为不可逆的趋势。
2023年10月份，工信部六部委印发的《算力基础设施高质量行动计划》中提到，到2025年，计算力方面，算力规模超过300 EFLOPS，智能算力占比达到35%。
在AI模型训练推理等应用需求不断增加的背景下，多样化算力协同成为常态。算力需求的增加也带来了功率密度逐年上升的趋势，单IT机柜平均功率密度将从6~8KW提高到12~15KW，超算、智算中心功率密度将提升30kW以上。
根据《2021-2022年度中国数据中心基础设施产品市场总报告》，2021年单机柜功率在10kW以上的数据中心市场规模快速增长，增长率超过10%，其中30kW以上的高密度数据中心增长速度最快，达到31%。
随着单机柜功率越来越大，高电机柜也成为了2024年各大数据中心服务商布局的重点方向，世纪互联CEO董桀曾在世纪互联Q3财报中将高电机柜单独提及，而有接近世纪互联的人士也曾对钛媒体表示，高电机柜也将成为未来世纪互联关注的焦点，成为企业战略布局的重点。
无独有偶，万国数据中国区联席总裁梁艳也曾表示，随着算力产业的发展，单体超过40MW的数据中心将会更多，针对这些趋势，万国数据也会在智算中心战略方面进行调整，更加灵活适配未来智算中心的应用和业务的弹性。
数据中心作为将瓦特转化为比特的重要基础设施，在能评越来越严，越来越难拿的当下，如何将有限“瓦特”转换为更多的“比特”，已经及成为当下行业内关注的焦点。而能源利用效率自然也成为这个过程中的关键。
能源考验，供配电“一马当先”
高电机柜的普及，以及单体数据中心功率越来越大，都对数据中心整体供电提出了更高的要求。
电作为数据中心最主要的能源供给，在数据中心能源结构革新的当下，供配电系统是最需要首先变革的关键环节。而数据中心需要全年无休的稳定运营，也离不开源源不断的电力供应，以及稳定的供配电系统。世纪互联创始人兼执行董事长陈升曾表示，大模型时代算力基础设施将得到空前发展，其背后对应的将是万亿千瓦时级别的年用电量需求。以绿色低碳、经济高效、柔性灵活驱动的新型电力系统，将是未来算力基础设施的核心竞争力和生命线。
莫言对钛媒体表示，随着AI模型训练和推理等过程对算力的需求不断增加，对数据中心电力功耗也提出了更高的要求，“目前来看，数据中心运营过程中，电费占据了数据中心70%的运营成本。”莫言指出。供配电一直是数据中心稳定运营中的重要一环。而供配电，在2024年数据中心整体的革新中，也将“一马当先”，首先进行革新。
原先，数据中心主要采用交流电为主，两路市电接入，辅以UPS(不间断电源)，再配之柴油发电机，确保数据中心内部用户服务器不会停机，业务不会中断。但是随着供配电压力，以及碳中和的目标的推进，数据中心供配电系统也在发生改变，对此莫言表示，现在，数据中心不单单有交流供配电系统，还需要建设直流供配电系统，“整个供电方式，也将从原先的传统UPS，向着新能源+储能的方向发展。”
确实，从各大数据中心服务商的布局来看，高压直流的供配电系统，在2024年或将成为数据中心主流供配电系统之一。钛媒体获悉，世纪互联也将绿色直流供电作为重点发展方向，陈升也曾公开表示，世纪互联第二个25年创业的奋斗目标：将绿色直流从数据中心走向千家万户。
除此之外，进一步降低供电系统供电过程中的电力损耗，也将成为技术进一步攻坚的方向，对此，莫言表示，数据中心整个供配电回路上损耗降低，供电效率进一步提升已成为供配电厂商及数据中心服务商共同的研发方向，“原先机房供电效率大约在94%~96%，这几年，各大厂商通过云动力电源或电力模组，已经成为做到接近98%的供电效率，”莫言指出，“但是，我认为还有很大的提升空间，行业也将供电系统损耗降低作为了主要的研发方向之一。”
据莫言介绍，目前，企业可以通过以ACTC为核心的电力转换技术，已经可以将电力转化效率提升至99%，“如果供配电回路可以节约2%的效率的话，对于用电大户的数据中心来说，一年能节约不少电力消耗，无论对企业运营成本，还是社会整体用电量来说，都是利好的。”莫言强调。
源网荷储，将在2024年快速发展
除了供配电效率提升外，在碳中和目标的引导下，数据中心供配电的绿色化也将成为必然的趋势，对此，莫言表示，“东数西算”工程的建设，其中很大一部分因素就是看中了西部地区充沛的可再生能源供给，“在东部地区的一线城市，电力资源十分有限，而在西部地区，拥有充沛的电力资源，其中很大一部分还是可再生的绿色电力，数据中心行业向西部发展是必然的趋势。”莫言如是说。
万国数据在其2022年ESG报告中披露，2022年万国数据实现可再生能源使用比例从34.3%提升至35.9%;30座数据中心实现100%绿电覆盖。
自2022年“东数西算”工程正式启动以来，西部地区数据中心行业发展迅速，以数据中心建设周期来看，2024年，西部势必将有更多的数据中心投产使用。而对于对延时要求没那么高，反而对能源需求更大的大模型训练、推理等过程来说，西部地区显然已经成为大模型训练的“沃土”，在此过程中，如何在确保数据中心稳定运营的同时，进一步提升数据中心绿电应用比例，将成为2024年，数据中心行业亟待“攻克”的难题。
国家信息中心大数据发展部副主任陈强也曾公开表示，以“风光水”为代表的绿色电力，如何与传统电网融合、匹配，提升绿电在数据中心的使用率，是当下亟待解决的问题。
为了解决这个难题，整个IDC产业上下游都在积极尝试新的供配电架构，这其中，源网荷储或将成为接下来，提升数据中心稳定性与提高可再生能源应用占比的重要抓手。
源网荷储是电源、电网、负荷、储能的统称，而将这四部分有机的融合起来，构建一套新的供配电系统将成为2024年数据中心行业能源结构革新的突破点。
源网荷储系统的特点是源网联动和荷储协同，目的是提高能源利用效率，改善能源结构，实现可持续发展。在莫言看来，如果将可再生能源+储能的模式推广到数据中心行业中，对数据中心实现碳中和起到推动作用。
以光伏为例，将光伏发电产生的电不经过“大电网”，直接输送到数据中心，再结合储能技术，将进一步降低数据中心运营成本，“并且，通过储能的方式，数据中心也可以尝试‘摆脱’柴油发电机，将储能的电力作为备用电，进一步提高数据中心的绿色化，并降低全生命周期的成本。”莫言如是说。
从众多IDC企业的布局不难看出，IDC对于源网荷储业务布局的重视。科华数据最新的2023年Q3财报中指出——储能业务高速发展，2023年前三季度科华数据新能源业务实现营收26.95亿元，其中储能营收近20亿元，新增订单充足，预计Q4维持营收增长态势。并且，该份财报中，科华数据特别指出，公司推出数据中心储能解决方案，未来有望实现快速增长。
其实除了科华数据以外，还有很多数据中心的企业将源网荷储作为企业的重点战略布局。
据了解，合盈数据在张家口地区自有5.53GW新能源发电，包括光伏和风电，一年投产150度新能源发电;
世纪互联早在2021年就与清华大学能源互联网创新研究院合作，推出“SPEAR”创新示范工程首个示范节点项目，在其位于广东省佛山市的世纪互联佛山智慧城市数据中心(简称佛山数据中心)应用“储能+IDC”的运营模式。储能系统通过每天“两充两放”，在电费低谷期时充电，电费高峰期时放电，以此供给数据中心使用，提高自充自用的经济性的同时，还能起到帮助电网稳定负荷的作用;
博浩数据在其广州二号数据中心中应用了储能+IDC的运营模式。据悉，博浩数据在广州二号数据中心中应用了储能系统。储能系统以电化学中的锂电池为主要储能产品，配套三套250KW/1.72MWh总装载容量为5.16MWh的电化学锂电储能系统;
万国数据则是在最新的2023年Q3财报中表示，公司将与韩国SK集团子公司SK ecoplant，共同针对万国数据未来在新加坡的新建数据中心，联合开展燃料电池电源解决方案技术试点，探索氢能等绿色能源应用的最佳方案，进而有可能成为首个使用SOFC技术供电的数据中心企业，并在东南亚建立第一个由燃料电池供电的数据中心.......
通过众多数据中心服务商的布局不难看出，源网荷储将成为2024年数据中心行业能源结构革新的重要举措，而提前的布局，也让更多储能的应用有望在2024年切实落地。钛媒体认为，2024年，能源将成为数据中心行业最大的考验之一，而能源也逐渐成为整个算力产业能否实现高质量发展的关键所在。
