人工智能和数据密集型任务推动服务器数量与单 机功耗迅速上升。中国数据中心单机柜功耗从传 统通算中心的 4–6kW 跃升至当前智算中心的 20– 40kW，未来部分场景将会突破 100kW。这种高密 度负载对配电、制冷、空间布局和散热系统提出了 更高要求，推动传统基础设施进行全面升级。 单机架功率密度大幅提升 为适应高密度与低能耗需求，液冷技术正逐步从边 缘走向主流，尤其适用于高散热量的人工智能服务 器 化加速转型的关键瓶颈。 由于数据中心集成了供配电、制冷、网络等多个精密系统， 其间的协同工作量巨大，任一环节的疏漏都可能导致整体延 误。此外，核心设备漫长的供货周期及供应链不确定性，进 一步加剧了工期风险。 为应对这些挑战，供配电系统的模块化和预制化正成为重要 解决方案。它将传统的现场供配电设备组装转变为工厂化生 产、测试的标准化“电源模块”。该预制化模块（包含变压器、 UPS、配电单元等）可大幅缩短现场安装与接线时间，实现 行，任何电力中断都可能导致停机甚至数据丢失。在高负载、 连续运行的工况下，数据中心的电气系统需满足多层面的稳 定性要求。 与传统数据中心电力负荷相对平稳不同，AIDC 在大模型训练 和推理过程中，算力负载波动快速且不可预测，供配电系统 需具备更迅捷的响应能力。 一些常见运行问题——如设备老化、负载波动、短路、谐波 污染干扰等可能引发电气设备故障，或受到如自然灾害、电 网扰动等外部环境的干扰。 因此，冗余设计成为数据中心电气架构的基础标准，以确保

AI 供电的未来 重新定义 AI 数据中心供电 Gerald Deboy 博士，英飞凌科技股份公司 PSS 创新实验室院士 Fanny Björk 博士，英飞凌科技股份公司数据中心配电主管 www.infineon.com/wepowerai 2 目录 Adam White 寄语 3 引言 4 一、现代处理器的供电 5 预测一：垂直供电将成为现代处理器的关键技术 5 12 预测四：AI 的能耗需求将推动电源架的功率等级突破 100 千瓦 13 三、数据中心的整体供电 16 预测五：新一代数据中心的功率需求将迈向吉瓦级规模 16 预测六：配电将从交流系统转向直流微电网 17 预测七：可再生能源将成为满足 AI 数据中心增长能耗需求的关键 19 结论 21 参考文献 23 3 Adam White 寄语 我们正站在一场全新技术革命的起点——这场革命由 服务器机架的供电：功率需求将超过 1 兆瓦（MW），是当前最先进水平的 10 倍。 • 数据中心的整体供电：功率需求达到吉瓦（GW）级，需要采取全新的基础设施，并在整个数据中心内采用全新 的配电体系。此外，数据中心作为用电大户，也需具备负载调节能力，并能够为电网提供辅助服务。 本白皮书将探讨当下及未来在“从电网到核心”理念下，为 AI 提供电力的可能情景，并阐述其基础技术概念。 5 一、现代处理器的供电

电力产业链及价格构成 4 上网电价 输配电价 系统运行费用 政府性基金及附加 税费 终端电价 抽水蓄能容量电费 辅助服务费用 煤电容量电费 + + + + = + （政府） （市场化形成） （抽蓄电站收入） （煤电厂收入） （电网代收上交财政） （按峰谷电价规则浮动） 上网电价 输配电价 - （发电厂收入） （电网收入） 线损费用 线损费用 + 税费 （政府） 终端电价 = （用户电费） （电网代收上交财政） 1.2 终端电价前后对比：顺价完善，减少阻塞环节 - - 发电 输电 变电 配电 售电 火电、水电、核 电等 主干高压及特高 压网 城市配网、农村 配网 独立发电商 电网公司 一次 能源 企业 居民 售电业务逐步市场化 各地 供电公司 代理购电电价在： 0.44-0.52元/度之 间，占比61-73% 上网环节线损电价： 0.01-0.02元/度，占比 2%-3% 系统运行费折价： 0.02-0.06元/度之 间，占比3%-9% 输配电价：0.13- 0.20元/度之间， 占比18%-26% 政府基金及附加： 0.03元/度左右，占 比4% 非分时度电合计： 0.688元/度 注：各环节电价以江苏、上海、浙江、广东

间协商效 率，建议送受端省份建立“保障小时数固定电价 + 增量部分市场价格”模式；七、逐步完 善跨省跨区中绿电交易机制，保障中东部受端省份不断增长的绿电需求；八、建立与新能 源相对应的动态的输配电价机制，减少省间价格长期高于省内价格的不平衡问题。 提升区域电力互济能力 促进新能源高比例发展 | 3 | 1 研究背景 西北地区可再生能源资源丰富，风光资源可开发量超 160 亿千瓦 优化配置的关键举措。 3.2.4 省间市场价格高于省内市场价格出现倒挂现象 省间价格高于省内市场价格也是受到两方面因素的影响。一方面是输配电价推高成本。 西北送端与东部受端中长期价格通过政府间协商确定，价格一般包括送端发电价、跨省输 电价及受端输配电价，导致落地价高于本地交易价。 另一方面是计划送电与现货市场脱节。跨区交易价格往往执行政府协议，与受端省份 电力市场价格脱节。尤其是 2024 青海等 省）新能源呈现“日盈夜缺”的特征，按照特高压直流通道年利用小时数 4500-5000 小 时数为基准，限定 2000-3000 小时作为基础保障收购小时数，以发电侧综合发电成本 + 输配电价作为受端落地电价，以此保障送端省份的基本利益，超出保障小时数的增量部分 采用受端省份的现货市场价格结算。 4.3.2 逐步完善跨省跨区中绿电交易机制 充分利用省间通道开展绿电交易，持续扩大绿电、绿证交易规模，全面推广多年期绿

智能化系统等。 （1）. 电气系统 电气系统包括高低压供配电系统、不间断电源（含蓄电池组）和后备电源系统、 照明系统、配电线路布线系统、防雷与接地系统。 （2）. 通风空调系统 通风空调系统包括冷源和水系统、机房空调和风系统、液冷循环系统。 暖通系统包括空调主机系统及配电（机组、板换、水泵、冷却塔等）、末端空调 系统及配电（机组、阀门、管道等），同时考虑液冷系统（如冷板式液冷的一次侧、 智能化系统包括环境和设备监控系统、安全防范系统、综合布缆系统等。 2.1.2 电气系统运维 2.1.2.1 系统范围 高压（110kV/10kV）、低压 400V、UPS、蓄电池、柴油发电机、母线及配电、PDU、 机房照明、防雷接地、电力监控子系统。 2.1.2.2 运维作业矩阵 序号 工作内容 工作要求 周期 运 维 指 标 （KPI） 运维工具 交付物 1 高压柜巡视 ★红外测温≤55℃、 低成本实现 PUE 和碳排 双降。 2.7.3.1 服务范围 类别 具体内容 交付边界 能耗监测 机柜级/设备级实时功率、PUE、WUE、CER 采集→分析→告警→报表 节能优化 制冷、供配电、IT 负载协同优化 方案设计→实施→验证 算力运维体系技术白皮书 - 29 - 类别 具体内容 交付边界 碳管理 碳排放核算、绿电交易、碳足迹标签 核算→认证→交易 绿色认证 绿色数据中心等级评价、ISO14064、零碳证书

个省（区、市）交易机构，并实现独立规范运行，各电力交易 机构依托电力交易平台开展相关业务，电力交易平台建设持续 深化。 电力价格主要由市场决定的机制初步建立。国家通过深化 上网电价改革、开展输配电价成本监审、建立容量电价机制等方 式，不断完善电力价格形成机制，放开竞争性环节价格，科学反 映电力成本变化和电力商品多元价值，更加适应新型电力系统构 建要求。《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》 号）要求燃煤发电和工商业用户全部进 入电力市场，建立了市场化的价格机制。目前，我国已形成跨省 一、发展现状与问题挑战 5 跨区专项工程、区域电网、省级电网三级输配电价体系，输配电 价成本监审工作有序推进。《关于第三监管周期省级电网输配电 价及有关事项的通知》（发改价格〔2023〕526 号）进一步完善市 场化环境下用户侧的电价构成和形成机制。《关于建立煤电容量 电价机制的通知》（发改价格〔2023〕1501

了解威图更多信息请登录： www.rittal.com ■ 机箱机柜 ■ 配电组件 ■ 温控系统 ■ IT 基础设 施 ■ 软件与服务 目录 前言：数字化赋能风电发展创新蓝图 ...................................... 中国风电产业发展现状及趋势 .................................... 大功率风电机组发展提 速 在工程设计阶段，风电主机制造商可以借 助 EPLAN 和威图集成工程工具，实现满 意 的工程规划。通过威图的解决方案， 客户 将受益于威图出色协调的模块化系统 组建， 从机箱机柜、温控系统、配电组件 到 IT 基础 设施，将大大提高生产的效率 和设备运行 的可靠性。 11 12 提供全生命周期服务 在平价上网以及风电高质量发展的大 背景下，风电机组的价格将不再是成 本考虑的唯一因素，全生命周期成本 取得了重大突破。对于海上风电大功率重点 机型，某风电公司希望在原先的技术引入基 础上实现控制、变流等系统自主创新，实现 国产化主控、变流系统。为了实现这一愿景， 必须同时匹配可靠的机柜系统及配电产品， 因此需要重新设计以满足国产控制系统的 运行需求。 机 舱 是 整 个 风 机 的 重 要 组 成 ，而 机舱控 制 系 统 正 如 机 舱 的 大 脑 ， 风 机 所 有的 控 制

千瓦时，由此广东电力市场正式开启。 直购电试点初见成效。至 2012 年底，台山直购电累计电量 11 亿千 瓦时，年均电量约 1.8 亿千瓦时，直购电价相比发电企业批复上网电价 降低 0.025 元 / 千瓦时。叠加试点输配电价调整至 0.177 元 / 千瓦时，用 户实际到户电价为 0.656 元 / 千瓦时，比江门地区大工业用电到户电价 低了 0.106 元 / 千瓦时，有效降低企业用电成本。 奠基开局阶段（2002年-2012年） 保障电力安全可靠供应。 转为绝对价格模式下现货不间断结算试运行。2021 年底，广东电力 市场全面转为绝对价格模式下的“中长期 + 现货”市场，实现“价差模 式转为顺价模式，只降不升转为能涨能跌，购销差价转为输配电价，间 断运行转为连续运行”四大突破，还原了电力的商品属性。全年累计优 化中长期偏差电量考核、发电侧变动成本补偿、系统运行补偿、用电侧 峰谷平衡等市场关键机制 50 余项，发布全国首个“1+5”电力现货市场 场电源 代购电量收益。 代理购电机制。广东鼓励电力用户通过直接参与市场形成用电价格， 对暂未直接参与市场交易的用户，由电网企业代理购电。代理购电用户 电价由代理购电价格、上网环节线损费用、输配电价、系统运行费用、 政府性基金及附加组成。代理购电价格中，平均上网电价按照优先发电 电量电价及市场电量电价加权平均确定。电网企业单独预测代理购电用 户电量，作为价格接受者执行电力市场年度、月度、现货等交易品种的