重视能源效率和智能化管理水平 ［1］。然而，传统电源 系统存在独立配置、分散管理、维护复杂、成本较高等 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， 还降低了碳排放，成为智算中心电源系统升级的重要 方向。 1 万卡智算中心电力需求特点 智算中心的电力成本在运营成本中占据了很大 的比例。以昇腾 910B 组成的集群为例，一个一万卡 关键词： 智算中心；新型一体化电源；绿色发展；电源系统 doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.10.005 文献标识码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 摘 要： 智算中心对电源要求极高，而传统电源系统存在能效低、维护复杂、占用空间大 等问题。新型一体化电源系统作为一种集成了多种电力设备于一体的电源解 决方案，凭借其在系统集成性、稳定性和安全性方面的优势，能够满足智算中心 中的电源需求。探讨了新型一体化电源系统在智算中心的应用前景，通过理论 与案例分析研究，评估其在提高能源利用效率、简化运维流程、优化空间布局等

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1.4-1 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。 2023年以来，包括百度、阿里、Meta、谷歌等企业纷纷发布或启动下一代高压HVDC产品，将直流电压从240/336V提升至±400/750V，进一步降低服务器端损耗。SST（固态变压器）由电力电子变换器和高频变压器组成，可实现高 压交流至低压直流/交流的电压变换及能量双向流动，在保持巴拿马电源优势的基础上进一步 20kV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，AI服务器电源功率密度大幅提升，单位价值量是传统服务器电源的4倍以上。我们预计， 2024-2026年全球服务器电源市场空间为143/587/933亿元

.............. 3 1.7 需求侧响应发展情况分析 ............................................. 3 1.8 湖南省电力市场支撑灵活性电源发展情况..................... 3 ◎ 第二章 湖南省电力系统低碳转型路径分析 ...............................5 2.1 大规模发展可再生能源 与低碳转型协同发展路径具有重要实践意义。 1 第一章 湖南省电力系统支撑能 力基础分析 2024 年湖南省全社会用电量达 2374 亿千瓦时，最大负荷为 4611 万千瓦，接近全 省供电能力。湖南省各类支撑性电源和支撑能力手段是保障电力供应能力的重要基础。 1.1 煤电支撑能力现状 截 至 2024 年 底， 全 省 煤 电 装 机 2807 万 千 瓦， 占 全 省 电 源 总 装 机 的 比 重 为 亿千瓦时，占全省总发电量的比重为 29.2%。全年水电利用小 时数为 3055 小时，同比增加 832 小时。2024 年，从迎峰度夏最大负荷日电源出力情 况来看，水电因为在丰水期，最大负荷出力可达 19%，可扮演一定的支撑作用。从迎峰 度冬最大负荷日电源出力情况来看，水电出力仅 15%。 1.4 新能源支撑能力现状 截至 2024 年底，湖南省风电已开发约 1121 万千瓦，太阳能发电装机规模达

12 14 15 16 17 22 23 25 26 行业概述 Part 1 定义及研究范畴 研究范畴 智算中心供配电系统是指从电源线进线，经10kV中压配电设备、变压器、0.4kV低压配电设备、不间断电源UPS、后备电池、 UPS配电设备到IT负载为止的整个电路系统，涉及电力输入、分配、应急储备等多个环节，是智算中心的生命线，保障着智 算中心各类设备的正常用电 头柜等相关产品和解决方案子市场。 智算中心供配电系统：是从电源线路进用户起，经高 / 中 / 低压配电设备到 IT 负载为止的整个电路系统。 中压 ATS（Automatic Transfer Switching Equipment）：自动转换开关电器的一种，专门设计用于中压等级（如 10kV）的电源切换。其核心功能是在主电源（如市电）故障时，自动将负载切换到备用电源（如中压柴油发电机），以保障 数据中心、电厂等关键场所的电力供应连续性。 量、信号、保护、调节等设备组装在一起的组合体，主要 用于对用电设备进行控制、保护和电能分配等。通常应用于电压等级为 0.2kV 至 0.66kV （0.4kV 为主）的电力系统中。 不间断电源：不间断电源，利用电池化学能作为后备能量，在市电出现断电等电网故障时，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

...........47 7.3 合同能源管理的综合能源服务缺乏行业规范管理机制 ......................48 7.4 国家政策引导可再生能源的风电和光伏分布式电源补贴退坡 ................. 48 7.5 电能量市场暂未体现日内用电峰谷的价格差异 ................................49 7.6 起 ）增量配电业 务改革试点亟需拓展盈利途径；（2）合同能源管理的政策支持步伐稍显滞后；（3）开 展合同能源管理的综合能源服务企业资质审核不完善；（4）基于园区增量配电网依靠补 贴运营可再生分布式电源的模式不可持续；（5）电能量市场暂未体现日内用电峰谷的价 格差异，综合能源服务运营模式受限；（6）起步阶段的辅助服务市场暂不能支撑相关综 合能源服务开发；（7）分布式交易平台试点迟迟未定；（8）综合能源服务技术储备和 增量配电网是一个能源电力及相关信息汇集的平台。能够帮助收集来自不同维度的 数据，并在信息交互的基础上对数据进行分析，最终目的是让这些不同的维度之间形成 良性的互动。 增量配电网是分布式电源、储能、能源管理产品和虚拟电厂各类综合能源服务业务 开展的基础。其中：分布式电源类和储能类业务基于园区增量配电网的配电网规划、控 制和售电开发，能源管理产品类业务基于园区增量配电网的配电平台实时数据开发，虚 拟电厂类业务基于园区增量配电网的配电控制和售电开发。

日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于推进电力源网 荷储一体化和多能互补发展的指导意见》，提出将通过优化整合本地电源侧、电 网侧、负荷侧资源，以先进技术突破和体制机制创新为支撑，探索构建多能互补 6 / 51 高度融合的新型电力系统发展路径；利用存量常规电源，合理配置储能，统筹各 类电源规划、设计、建设、运营，优先发展新能源，积极实施存量“风光水火储 一体化”提升，稳妥推进增量“风光水（储）一体化”，探索增量“风 个 重要的抓手和突破口的今天，多能互补融合发展是能源绿色低碳转型的新方 向，也将成为“十四五”时期能源发展的重点。 通过风、光、水、火、储多能有效结合、发挥各类电源优势、取长补短、 紧密互动，不但能够为新能源提供调峰调压电源，提升新能源发电消纳能力， 增加新能源应用比重，缓解“弃风、弃光、弃水”等问题，亦有利于降低火 电等传统能源高污染、高耗能的程度，为优化能源结构、降低环境污染提供 ，极大优化了中国的能源结构， 对中国实现能源安全、大气污染防治以及温室气体排放控制等多重目标均作出突 12 / 51 出贡献。 通过风光储输有效结合、发挥各类电源优势、取长补短、紧密互动，不但能 够为新能源提供调峰调压电源，提升新能源发电消纳能力，增加新能源应用比重， 缓解“弃风、弃光、弃水”等问题，亦有利于降低火电等传统能源高污染、高耗 能的程度，为优化能源结构、降低环境污染提供助力。大力发展多能互补体系，

日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于推进电力源网 荷储一体化和多能互补发展的指导意见》，提出将通过优化整合本地电源侧、电 网侧、负荷侧资源，以先进技术突破和体制机制创新为支撑，探索构建多能互补 6 / 50 高度融合的新型电力系统发展路径；利用存量常规电源，合理配置储能，统筹各 类电源规划、设计、建设、运营，优先发展新能源，积极实施存量“风光水火储 一体化”提升，稳妥推进增量“风光水（储）一体化”，探索增量“风 个 重要的抓手和突破口的今天，多能互补融合发展是能源绿色低碳转型的新方 向，也将成为“十四五”时期能源发展的重点。 通过风、光、水、火、储多能有效结合、发挥各类电源优势、取长补短、 紧密互动，不但能够为新能源提供调峰调压电源，提升新能源发电消纳能力， 增加新能源应用比重，缓解“弃风、弃光、弃水”等问题，亦有利于降低火 电等传统能源高污染、高耗能的程度，为优化能源结构、降低环境污染提供 界第一，成为世界节能和利用可再生能源第一大国，极大优化了中国的能源结构， 对中国实现能源安全、大气污染防治以及温室气体排放控制等多重目标均作出突 出贡献。 通过风光储输有效结合、发挥各类电源优势、取长补短、紧密互动，不但能 够为新能源提供调峰调压电源，提升新能源发电消纳能力，增加新能源应用比重， 缓解“弃风、弃光、弃水”等问题，亦有利于降低火电等传统能源高污染、高耗 12 / 50 能的程度，为优化能源结构、

中国和德国在 能源电力清洁转型进程中均展现出独特的优势和领先性，为其他国家提 供了多样化借鉴意义。 本报告深入挖掘中国和德国在推动能源电力清洁转型方面的核心经 验，通过联合研究对比分析两国在电源、电网、负荷、市场等关键领域 的差异化做法，系统提炼可复制、易推广、供借鉴的共性经验，旨在为 全球能源电力转型提供有益的参考和建议。 报告全文共分四章，由合作组织、德国能源署联合撰写。第一章概 .......................... 43 3.3 主要做法与发展重点 ��������������������������������������������45 3.3.1 电源建设 ...................................................... 45 3.3.2 电网发展 .......................... 。 2024 年，全球风电和太阳能发电装机总量达到 29 亿千瓦，占全球电源总装机的 31%，实现了 “量变”，为可再生能源倍增奠定基础。2024—2030 年期间，清洁能源需要加速发展，保持年 均约 15% 的增长率，才能实现 2030 年三倍目标。二是实现新能源发展“质”的突破。未来十 年，新能源要实现对传统电源的可靠替代，保障电力稳定供应和电力系统安全可靠运行，将面 临技术、成本、

交易总量快速增长 ............... 16 02 煤电继续发挥价格基石作用，未来电价将持续反映新能源占比的变化 .................... 17 03 优先发电电源逐步入市，与煤电机组同场竞争，资产经营风险增加 ......................... 19 04 多年合约机制有望进一步完善，逐渐成为可再生项目主要风控手段之一 ........ 结 电能量 市场 中长期 市场 01 中长期市场将迎来更多市场主体，交易占比维持高位，交易总量快速增长 02 煤电继续发挥价格基石作用，未来电价将持续反映新能源占比的变化 03 优先发电电源逐步入市，与煤电机组同场竞争，资产经营风险增加 04 多年合约机制有望进一步完善，逐渐成为可再生项目主要风控手段之一 05 作为与现货市场衔接的必然手段，中长期分时段交易将进一步推广 现货市场 发用电双方交易主体 全面放开经营性电力用户i发用电计划，推动其参与市场化交易，是电力体制改革的重要举措。经营性电力用户的 用电量约占全国用电量的八成，这意味着相当水平的发电量和更多种类、更大数量的电源侧主体将不可避免地参 与市场交易，新能源、水电、核电等非火电机组的部分或全部电量，也将逐步纳入电能量市场交易体系。 按照交易主体，电力市场又可划分为电力批发市场和电力零售市场。电力批发市场由发电企业与电力批发用户（在

发电装机连续突破13亿千瓦、14亿千 瓦，历史性超过火电装机规模。 l 新能源发电：2023年底风光合计装机 10.5亿千瓦，2024年5月底达到11.5亿 千瓦，占总装机比重37.9%。 2015年以来我国电源新增装机变化情况 Ø 近年来我国电力装机结构变化情况 Ø 新型能源体系是实现碳达峰碳中和的基础性工程 2014年 2017年 2021年 2022年 ü 习总书记在中央财经领导小组第六次会议上提出“四个革命、 50万 千瓦时。 • 欧洲:以分布式电源、储能资源为主，主要针对实现 分布式电源可靠并网和电力市场运营 • 案例一德国Next Kraftwerke欧洲最大虚拟电厂:聚 合资源包括沼气电厂、热电联产厂、水电光伏、电 池储能、电动汽车、工业负荷等。截至2022年底， 聚合规模约为1230万千瓦，聚合单元超过15000个， 通过调控各类分布式电源、用户和储能系统，参与 电力市场交易为电网提供平衡服务。 国家发改委 国家能源局 《关于加快建设全国统一电力市场 体系的指导意见》 鼓励抽水蓄能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设。 国务院 《2030年前碳达峰行动方案》 构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统，推动清洁电力资源大范围优化配置。 大力提升电力系统综合调节能力，加快灵活调节电源建设，引导自备电厂、传 统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等参与 系统调节。 国家发改委