面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性 1 面向未来的中国数据中心： 绿色低碳与高可靠性 siemens-energy.cn 西门子能源商标由西门子股份公司授权使用。 面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性 2 01 概述 02 算力拉动全球电力需求 03 中国数据中心规模与现状 04 中国电力供给结构与低碳转型 05 中国数据中心的发展趋势 06 面临的挑战 面临的挑战 07 数据中心低碳解决方案 08 结语 概述 在人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术加速融合的 背景下，数据中心作为算力基础设施的核心载体，已成为推 动全球数字经济发展的战略基石。 中国作为全球最具活力的数字经济市场之一，数据中心产业 正迎来规模扩张与结构升级的双重机遇，同时也面临着绿色 低碳转型、区域协同发展等关键挑战。 为应对上述挑战，数据中心必须重塑电力供应与基础设施策 续性。西门子能源通过为数据中心运营商制定稳健的能源系 统战略规划，提供全球高效的能源技术方案，助力数据中心 运营商在当前和未来能源体系中实现这四个关键要素的协同 优化。 目录 面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性 3 算力拉动全球电力需求 根据国际能源署测算，2024 年全球数据中心电力消费约为 415 TWh，占全球电力总需求的 1.5%。在基准情景下，预计 到 2030 年这一数字将翻番至

为零排放转型的优先选项。港口货运是连接港口与其广袤腹地的桥梁，在国民经济发展中占据重 要地位。推动港口货运零排放发展是建设绿色港口和零碳港口涵义的延伸，对促进大港口经济体 系的可持续发展具有重要价值和意义。中国是全球港口版图的重要组成部分，在全球前十大集装 箱港口中，中国占据七席。港口的绿色低碳转型不仅是建设美丽中国的必要行动，更彰显了中国 作为港口大国的实力与决心，是中国港口未来的发展方向。 本研究以港 新能源车 辆对降低碳排放的贡献均不足 1%。 研究根据运输车次、对应车类及其能耗估算了四个典型港口的集疏运车辆碳排放情况。以 2024 年为例，上海港和青岛港的排放量均超过 100 万吨/年，宁波舟山港则为 85 万吨/年左右， 广州港最低，仅约为 25 万吨/年。现阶段，电动、氢能等新能源车辆对碳排放的贡献较小，电动 和氢能车辆的使用仅分别使四个港口集疏运车辆碳排放降低 0.1%、0 能源车辆替换成柴油车辆的情况相比，依上海港、宁波舟山港、青岛港和广州港序）。 摘要-图 1 典型沿海港口集疏运车辆碳排放情况（2024 年） 注：图中气泡对应的横坐标为港口 2024 年的货运周转量（亿吨），纵坐标为港口 2024 年的集装箱周转量（万 TEU）， 气泡大小表示港口在 2024 年的碳排放水平。  研究构建了上海港集疏运零排放转型情景并分析其减排潜力，以 2045 年为目标达成时间节

集中式光伏电站成为支撑能源转型的“主动脉”。在曾 经被视为“不毛之地”的荒漠戈壁上，建立起一座座清 洁能源的大型工程。在世界屋脊青藏高原，光伏阵列在 稀薄的空气中汲取耀眼的阳光，转化为绿色电能，减少 化石能源燃烧带来污染和碳排放，为应对全球环境和气 候挑战添砖加瓦。 光伏地图清晰地显示着这些“蓝色能源基地”的密 度与规模。它们不仅源源不断地输送着绿色电力，支撑 起东部发展的脉搏，更在荒漠治理、生态修复和促进当 地经济发展方面展现潜力。 采煤塌陷区，光伏电站成为新的土地利用形式，一些地 区也在探索 " 板上发电、板下修复，板间种植 "。 在“双碳”目标引导下，中国光伏在技术创新能力、 生产能力和市场应用能力等方面领跑全球。从星罗棋布 的分布式微光，到规模庞大的集中式阵列，中国光伏建 设的扩展，是全球能源转型的最大尝试。而这样大规模 的低碳能源转型，也不可避免地面临用地、建设、储能、 传输、应用等多方面挑战，对传统的能源体系带来改变， 中国光伏建设进展报告 十亿千瓦 向光而行 摘要 2025 年，正值《巴黎协定》签署十周 年与中国“双碳”目标提出五周年。面对日 益严峻的全球气候危机和复杂多变的国际形 势，中国坚定履行气候承诺，大力推进能源 转型，在光伏建设领域取得了举世瞩目的成 就，助力中国实现双碳目标和经济社会的可 持续发展的同时，也为全球应对气候变化注 入了强大动力。 05 06 2025 中国光伏建设进展报告

( 征求意见 稿 ) 》 推动储能、分布式发电、负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等 新兴市场主体参与交易。 2022.08 科技部等九部门 《科技支撑碳达峰碳中和实施方案 (2022-2030 年 ) 》 低碳零碳技术示范应用方面，建立一批适用于分布式能源 的“源 - 网 - 荷 - 储 - 数”综合虚拟电厂。 2024.11 杭州发改委 《加快杭州市虚拟电厂建设发展若干 三 道 防 线 的 低 频 、 低 压 减 载 只 配 置 在 变 电 站 ， 过 频 切 机 只 配 置 在 电 厂 。 高 比 例 新 能 源 接 入 电 网 后 ， 同 样 面 临 人 第二道防线存在控制精度不足、时空协同缺失、电网安全稳定等诸多问题。。 长 期 以 来 ， 低 频 减 载 、 过 频 切 机 均 采 取 “ 盲 切 ” , 执 行 准 确 性 低 ， 偏 差 大 ， 适 应 方 式 变 化 大 ， 电 源 出 力 波 动 大 的 新 型 电 力 系 统 。 现 有 的 低 压 减 载 装 置 仅 仅 依 据 就 地 电 压 响 应 情 况 采 取 “盲 切 ” , 无 法 计 及 无 功 电 压 影 响 因 子 ， 一 旦 发 生 系 统 性 低 压 稳 定 事 故 ， 电 压 控 制 区 间 小 ， 准 确 性 差 ， 区 域 性 电 压 控 制 效

61% 、火电 7% 。 Concern of Energy Security China cot soicdbcn cose 能源自主与能源安全 绿色低碳可持续发展 大国竞争、产业升级 我国一次能源消费和发电量结构 华南理工大學 South China University of Technology √ 当前我国电力系统的形态是以集中式电源 Technology 太阳能发电 氧化还原波流电 光储充一体站 10 10 集中式 绿电直供 零碳园区 10¹ 0 10¹ 容 量 ( M W ) EV 充电站 10 10⁴ 10² 10 源网荷储一体化：绿电直供、零 碳园区、光储充一体、增量配电 网等 √ 微电网：具备一定自平衡能力的 中低压源网荷储电力系统，作为 一个整体与主网交互，呈现出较 VPP VPP 集中风光饿 资源池 零碳园区 √ 分布式智能电网关键技术：设备制造技术和系统运行技术。 √ 设备制造技术：过去十几年，我国的新能源设备制造技术领先世界，把度电成本 降到了火电价格以下，因此未来新能源最大竞争力不是双碳情怀而是经济优势。 √ 系统运行技术：分布式新能源的系统运行技术却进展甚微，基本仍然停留在大电

发展阶段，高密 度计算集群、异构芯片架构、分布式存储网络以及云边协同部署等技术趋势，使得运 维对象从传统服务器扩展至 GPU/TPU 加速器、液冷系统、智能能效管理平台等多元组 件。同时，“双碳”战略推动下的绿色运维要求、数据安全法规强化带来的合规压力， 以及人工智能技术催生的智能化运维需求，共同构成了算力运维的复杂技术生态。据 行业研究显示，算力中心的非计划停机每小时可能造成数百万美元损失，而高效的运 务对象主要是高性能计算、人工智能训练/推理、云计算等对算力需求极强的 场景。 （2）. 传统运维管理模式标准化，流程成熟，侧重流程合规与故障快速恢复；团 队需掌握服务器部署、网络排障等基础技能，对硬件底层原理深入理解要求较 低；算力运维管理模式动态化，需结合业务负载实时调整资源分配；团队需掌 握芯片级知识、能耗建模、分布式系统调度等技能，甚至需与算法工程师协作 优化算力使用效率。 算力运维体系技术白皮书 - 4 - 面临 使用效率、故障管理、资源监控、需求匹配、全局可观测性和沉没成本等挑战。企业 亟需健全运维体系、规范运维指标、建立跨部门协作机制，保障算力运维的高可用性 与可靠性。 （1）. 算力利用率低 算力运维体系技术白皮书 - 7 - 从模型层面看，算力利用率指模型训练中每秒实际消耗算力与机器理论算力的比 值，衡量训练任务对计算资源的使用效率。AI 训练时，各训练步骤需强同步，硬件故

500 万和 100 万的补 9 助支持。 工业互联网五大功能持续完备，产业支撑作用不断增强。2024 年， 工业互联网功能体系建设成效显著，体系内涵不断丰富。网络方面， 低时延、广覆盖、高可靠的网络体系基本建设完成，高质量外网覆盖 全国主要城市，“5G+工业互联网”融合日趋深化，已遴选出 700 家 5G工厂，覆盖39 个行业领域。网络设施支撑能力的重要性不断凸显， 全国“5G+工业互联网”项目达 1.5 万个，相较 2023 年实现接近翻倍 增长。绿色化成为工业互联网融合应用发展的新方向，在石化、建材、 冶金等重点用能行业，聚焦能源管理、节能降碳等典型应用场景，已 形成一批“工业互联网+绿色低碳”解决方案。 融合应用赋能环节不断深入，应用提升成效日益显著。工业互联 网的应用覆盖场景不断向纵深发展，在质量检测、视频监控、供应链 协同等领域场景深化的基础上，进一步向生产控制、研发设计等制造 权，完成超 200 个服务案例。在平台领域，深耕石油焦化行业的焦易 数科，在 2024 年完成 B 轮融资，投后估值超 3 亿元。焦易数科通过 赋能工厂数字化转型，将国内首家专注于固定碳交易及气态碳汇集的 “双碳”工业互联网平台，打造成服务全球炭素行业的互联网基地。 （四）金融支持力度全面推进，信贷投放总量和资本市 场支持水平稳中有进 金融支持实体经济发展的导向更加清晰明了，设备更新、数字化