北美新建数据中心资本开支约为70-120亿美元/GW，其中非IT设备占比20%-40%，非IT设备中柴发、变配电、UPS/HVDC等电力设备占比50%-70%。数据中心供电系统主要包括变压器/开关柜、UPS/HVDC、服务器电源（AC/DC）、 板卡电源（DC/DC）四大环节。数据中心供电设备对于可靠性要求极高，对企业品牌、技术和质量稳定性提出较高要求，且往往采用冗余配置方式提供备用。根据相关数据，数据中心IT负载约为芯片功率的1 密度的快速提升对供配电设备效率、占地等方面提出空前要求，过去五年全球主要企业纷纷推出集成化与模块化产品，大幅节省占地面积、提升综合效率、缩短交付周期。HVDC方案起步于2007年前后，与UPS相比具有供电效率高、 结构简单、占地面积小等优势，目前行业渗透率约为15%-20%，包括台达、维谛和中恒在内的主要企业大力推广HVDC应用，未来渗透率有望稳步提升。巴拿马电源在HVDC基础上进一步提升设备集成度，进一步提升效率、减少占地。 流输出电压已达1000V。大型数据中心装机容量往往超过20MVA，而公共配网往往面临容量不足的问题，未来发供电 自建有望成为主流方式，进一步带动110/220kV电力设备需求。 u 服务器电源单位价值量大幅提升，英伟达B系列产品带动铜连接和BBU应用 服务器电源（AC/DC）是数据中心供电重要环节，负责将UPS/HVDC输出高压交流/直流转变为服务器适用的12/48V直流。与传统服务器电源相比

诸多不足，难以满足智算中心对电源系统的高标准要 求。因此，新型高效的一体化电源系统成为提升智算 中心性能的关键因素。该系统通过集成多种能源供 应方式，实现了资源的高效利用和管理，为智算中心 的供电提供了新的解决方案。 新型一体化电源系统集成电源转换、监控和管理 等功能于一体，通过智能化技术，能够显著提升能源 效率，降低运维成本。该系统通过取消传统系统架构 间大量电缆连接，不仅节约了大量材料和空间占用， 求，使得节能减碳成为急需解决的问题。为此，国家 发改委等部门联合印发的降碳低碳专项文件将数据 中心（包括智算中心）列为新的重点用能行业 ［3］。 因此，智算中心的高功耗、高散热要求以及云计 算业务的不间断性和协同性等，对供电系统配置提出 了更高的要求。 2 新型一体化电源系统架构与设计 在建设万卡智算中心时，需要考虑电源系统在集 成性、稳定性、可靠保护机制以及对智算中心整体安 全策略方面的影响。新型一体化电源系统具有集成 新型一体化电源系统在智算中心的优势 3.1 优化供电架构，提升空间利用率 一体化电源系统通过模块化设计，减少供电级 数，缩短供电链路，面对智算中心高密机柜的需求，电 力系统也需要提升功率密度，增加空间利用率。图 2 所示为传统配电系统布局和一体化电源系统布局比 较。 相较于传统配电系统布局，新型一体化电源系统 减少了传统供电系统中的转换环节，从而缩短供电链 路。这不仅减少了电能损耗，还提高了系统的整体效

核心价值已超 越传统数据中心，成为推动AI产业化与产业AI化的关键载体。随着智算中心向高密度、高能耗方向演进，供配电系统从 “支撑系统”转变为“发展瓶颈”，智算中心供配电系统面临着多种挑战： 供电容量与空间效率的失衡 单机柜功率持续提高，供配电设备面积占比从25%激增至50%以上。据科智咨询调研，单机柜功率20KW 以上的高密机柜增速超过50%，远超10KW以下机柜的增长速度； 电力需 故障时，不间断地为用户设备提供电 能的一种能量转换装置。包括 UPS（ Uninterrupted Power System ）、HVDC（High Voltage Direct Current）等 后备电池：主要指铅蓄电池、锂电池。 列头柜：一种主要用于数据中心内的配电设备，是一列机柜设备最顶端或最末端的机柜。每一列机柜的第一个柜子负 责这一列柜子的所有供电，由列头柜把电力分配到每一列机柜的 中国智算中心供配电系统应用市场研究报告（2025） 04 发展历程 智算中心供配电系统的变革，其本质反映的是从“保障供电安全”到“极致能效与碳中和”的目标升级，具体可划分为以下 4 个阶段： 阶段 1：传统交流供电阶段（2010 年以前），该阶段以交流（AC）供电为主，采用“市电 + 柴油发电机 + 工频 UPS”的集 中式架构，主要应用于早期数据中心和中小型智算中心。 阶段 2：高效模块化阶段（2010-2018

向存储、小规模计算和快速响应。 智能化煤矿应建设智能综合管控平台，进行多部门、多专业、 12 多管理层面的数据集中应用、交互共享和决策支持，实现煤矿地 质勘探、巷道掘进、煤炭开采、主辅运输、通风排水、供液供电、 安全防控等业务系统的数据融合、分析决策与智能联动控制，井 上下各系统实现“监测、控制、管理”的一体化及智能联动控制。 （2）智能地质保障系统 基于“数据驱动”“数字采矿”的理念，将地质数据与工程数据进 远程调节，灾变时期按照控制灾变及有利救援原则智能控风、调风， 并实现三维动态可视化。 （8）智能供电与供排水系统 建设基于供电系统数据、电缆监测数据、继电器保护数据、 20 故障监测数据和电能计量数据的煤矿供电系统安全高效运行保障 体系，对供电系统进行全面监测与分析，实现煤矿供电系统的全 面智能化无人值守、智能监控管理；建设基于大数据分析的智能 供电决策系统，实现故障的预判和预处理、快速故障隔离；建设 煤矿能耗监 煤矿能耗监测和智能化能耗优化调度系统，动态调节煤矿大型用 电耗能设备的供电方案和作业计划，降低煤矿整体能耗水平，优 化能耗成本。 建设基于压力、液位、流量、温度等监测传感器和电动阀的 智能排水系统，实现主排水系统设备的智能运行，智能排水系统 可按照水量实现排水用电自动削峰填谷，智能优化排水方式，实 现能耗自评估和故障自诊断，具备智能报警、智能统计分析排水 量等功能。 建设主供水智能控制系统，实现主供水系统设备的智能运行，

............ 32 （六）辅助运输向智能高效连续运输方向持续提升 .......... 32 （七）矿井通风智能化向无人本安自主化方向迈进 .......... 33 （八）供电智能化向数字低碳方向发展 .................... 34 （九）煤矿灾害预警向多模态智能防控方向迈进 ............ 35 （十）煤矿大模型向通专融合的高价值场景驱动发展 矿智能化建设取得较好进展。由于煤层赋存条件多样、产量低、地质 条件复杂，该地区形成了“重实用、求实效”的地质条件极复杂中小 型煤矿智能化建设模式。例如，四川嘉阳煤矿推进“5G+智能矿山”， 建成了采煤、掘进、供电、排水、运输等多系统智能化，实现了地面 控制工作面自动跟机率高达 95%，设备故障率显著降低，检修时间同 比下降 80%，单日生产人员从原 63 人减至 8 人，人均工效提升至 406 吨/工 国煤矿智能化科技攻关应不断强化人工智能、云计算、大数据等新一 代信息技术与煤矿场景深度融合，重点突破我国煤矿智能化建设中卡 脖子难题，形成信息基础设施、地质保障、采掘系统、主辅运输、通 风、供电与供排水、安全监测、煤矿机器人等成套技术装备。同时， 加强 AI 物联网技术的应用，提升安全管理水平、减少事故发生，推 动管理模式向智能化和无人化转型。通过理论研究、技术创新、装备 试制、工程

4.2MW 分布式光伏 , 年均发电量约 380 万 kWh， 并先后投建了磷酸铁锂和全钒液流 2 个储能电站，其中磷酸铁锂储能电站 2.5MW/5MWh，全钒 液流储能电站 1MW/4MWh，年供电约 600 万 kWh，具有安全性高、标准化高等特点，能有效 降低园区高峰时段用电负荷。 西子洁能崇贤制造基地 零碳智慧光储项目 零碳创新点 电源侧配备了屋顶分布式光伏；用户侧储能布局了单体较大的全钒液流电池电站，同时投 零碳案例篇 申报单位 ◆ 洛克美森智能电气有限公司 洛克美森是一家集研发、生产、销售一体化，具有自主知识产权及掌握行业核心技术的创 新型的中外合资企业，在综合能源服务板块主营综合能效服务、供冷供热供电多能服务、分布 式能源服务三大业务领域，专注于建设能源综合体、开展一站式综合能源服务、综合能效服务、 冷热电多能供应、分布式清洁能源利用、新兴用能服务，能源整体解决方案服务、能源技术支 持服务 采用“自发自用，余电上网”模式，利用厂区现有闲置屋顶和车棚顶建设光伏电站，厂区光伏 发电量作为各生产车间厂用电消纳。 本项目任务以发电为主，充分开发利用当地丰富的太阳能资源，建设并网光伏电站为当地 电网供电，促进地区经济可持续发展。在设备选型方面采取节能措施，节能措施主要包括：合 理配置光伏发电系统、直流电压等级，降低线路损耗等。逆变器选型优先选择高效率、高可靠 率的设备。采用节能充电桩，降低充电损耗，节约用电。

基地，提升 88 市可 再生电力能源比例，降低供电成本；发展绿色供用电，未来可结合跨区绿电销售， 增强源供给端。同时配套建设超高压输电线路，制定合理的输电价格；更可在未 来打造智慧用能管控系统，利用能效监控手段，切实实现能效提升和用户节能， 满足 88 地区长期变化的供能需求，并获得经济、环保等方面的综合利益最大化。 打造高质量新能源供电基地。通过智慧用能管控系统，可拓展市场化交易手段， 增加本地电源支撑，提升电源供电保障能力、调动负荷响应能力，推进局部 13 / 51 电力就地就近平衡，降低对大电网电力调节支撑需求；构建多层次的电力安全风 险防御体系，以坚强局部电网建设为抓手，提升重要负荷中心的应急保障能力； 降低一次能源转化、输送、分配、利用等各环节的损耗，提高电力基础设施的利 用效率。统筹资源及大数据分布情况，将 88 可再生能源资源为涿鹿大数据基地 提供电源支撑，大电网以 提供电源支撑，大电网以后补及备用形式为逐鹿大数据中心供电，降低对大电网 电量的依赖，提升大数据负荷供电可靠性。 （3）通过和大数据集合激发市场活力，引导市场预期 以国家和 88 市相关规划为指导，发挥市场对资源优化配置的决定性作用， 通过完善电价和市场交易机制，调动市场主体积极性，引导电源侧、电网侧、负 荷侧要素主动作为、合理布局、优化运行，实现科学健康发展。本项目可再生能 源通过就地就近消纳，降低了损耗及运营成本，可为大数据负荷提供电价红利，

基地，提升 88 市可 再生电力能源比例，降低供电成本；发展绿色供用电，未来可结合跨区绿电销售， 增强源供给端。同时配套建设超高压输电线路，制定合理的输电价格；更可在未 来打造智慧用能管控系统，利用能效监控手段，切实实现能效提升和用户节能， 满足 88 地区长期变化的供能需求，并获得经济、环保等方面的综合利益最大化。 打造高质量新能源供电基地。通过智慧用能管控系统，可拓展市场化交易手段， 增加本地电源支撑，提升电源供电保障能力、调动负荷响应能力，推进局部 电力就地就近平衡，降低对大电网电力调节支撑需求；构建多层次的电力安全风 险防御体系，以坚强局部电网建设为抓手，提升重要负荷中心的应急保障能力； 降低一次能源转化、输送、分配、利用等各环节的损耗，提高电力基础设施的利 用效率。统筹资源及大数据分布情况，将 88 可再生能源资源为涿鹿大数据基地 13 / 50 提供电源支撑，大电网以 提供电源支撑，大电网以后补及备用形式为逐鹿大数据中心供电，降低对大电网 电量的依赖，提升大数据负荷供电可靠性。 （3）通过和大数据集合激发市场活力，引导市场预期 以国家和 88 市相关规划为指导，发挥市场对资源优化配置的决定性作用， 通过完善电价和市场交易机制，调动市场主体积极性，引导电源侧、电网侧、负 荷侧要素主动作为、合理布局、优化运行，实现科学健康发展。本项目可再生能 源通过就地就近消纳，降低了损耗及运营成本，可为大数据负荷提供电价红利，

到 2045 年，电力 消费将从 2024 年的约 5000 亿千瓦时增加到 11000～13000 亿千瓦时。政府致力于到 2035 年 实现电力部门气候中和，届时该部门几乎完全依靠可再生能源供电。这意味着所有剩余的燃煤电 厂将逐步退出，燃气电厂将转向使用氢气。表 2.1 总结了德国《可再生能源法》和《海上能源法》 中设定的可再生能源发展目标。由此产生的发电组合如图 2.1 所示。 表 市场耦合是促进跨境电力交易高效整合的核心机制。德国电力市场通过参与欧洲现货电力交 易所 EPEX SPOT，实现了与更广泛的欧洲系统的深度融合，不仅提高了欧洲市场的整体成本 效率，也增强了本国供电的安全性。然而，市场的一体化也带来了一定的价格上涨争议。例如， 德国电力市场价格有时可能导致邻国（如瑞典）电价上涨，引发争议 C。 电网堵塞成本管理成为德国电网发展面临的重要挑战，推动跨国电网互联与欧洲统一电力市 的主要经验，可总结如下： 1．提升电网透明度、增强可再生能源发电调节能力、提高灵活负荷可控性，是实现电力系 统稳定、可靠、灵活运行的关键所在。 2．构网型逆变器是支撑未来高比例乃至完全由可再生能源供电系统稳定运行的关键技术。 3．平衡单元机制在保障德国电力系统稳定运行中发挥着关键作用。该机制确保所有市场参 与者都尽可能遵循其所交易确定的发电与用电计划。经过长期的实践与优化，德国监管机构不断