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 中心运营商实现快速投入运营、保障运维，并具备未来扩展 能力。 能源转型的成功有赖于平衡可靠性、安全性、经济性与可持 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 而数据中心电力需求增速正迅速赶超传统工业，成为能源系统转型的不可忽视的关键变量。 全球数据中心用电量及展望（IEA） 单位：TWh 数据来源：国际能源署（IEA） 面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性 4 中国数据中心规模与现状 截至 2024 年底，全国在用算力中心机架总数已突破 880 万 标准机架 1，算力总规模达到 280 EFLOPS（每秒百亿亿次浮 点运算），其中智能算力占比显著提升至

基础连接，而是向极致可靠性、全域覆盖与智能自治能力迈进。当前 5G 网 络虽在时延和带宽性能上实现显著突破，但商用部署中仍暴露出多重短板与 潜在风险，部分关键场景存在业务中断隐患。 6G 作为下一代移动通信技术，对网络稳定性与可靠性提出了更高要求。 本白皮书聚焦核心网领域，汇聚行业专家的研究成果与实践经验，深度剖析 4/5G 商用网络事故带来的启示、前瞻性预判 6G 网络面临的可靠性挑战， 提出6G 中断”网络三体架构，即网络本体原生抗毁、灾备护体物理止损、高稳智能体 智能提效，并论述6G可靠性设计的关键要素。致力于为人类社会提供永续在 线、无缝切换、自主愈合的通信服务，为业界同行提供参考，共同推动 6G 技 术发展，助力实现万物智联的美好未来。 II 1 1. 4/5G网络商用事故启示及6G可靠性挑战 2 1.1 4/5G 商用事故统计分析 随着 4G 和 5G 技术在全球范围 ：5G网络在 虚拟化改造后，采用资源池、通用硬件替代传统的通信专用硬件，亚健 康故障检测和定位定界难度增加，三层兼容性问题增加，对网络可靠性 带来挑战。需通过通用硬件层的高可用设计、基础软件层的稳定运行及 业务软件层的容错机制协同保障，实现系统级可靠性，确保服务持续稳 定。  加固枢纽节点应灾能力，减少服务化信令冲击：NRF、SCP作为5G服务 化、信令转发的中枢节点，一旦故障影响较大。随着网络规模的扩大以

全球正加速建设智算中心以应对这一挑战。智算中心内部或智算中心间海量的数 据交换，对网络链路的可靠性提出了前所未有的要求。任何链路闪断或中断都可 能导致 AI 训练任务失败，造成巨大的时间和资源浪费。然而，光模块的成本与 可靠性瓶颈以及大规模集群中链路数量的激增，使得已有技术难以满足新型智算 中心 AI 业务对可靠性的需求。 本白皮书面向新型智算中心逐渐以承载 AI 业务为主的演进诉求，提出 FlexLane 有固定组合，引入灵活多通道架构，通过降速运行实时有效的规避任何通道发生 的故障，将链路可靠性提升万倍以上（助力 AI 网络互联可靠性超越 5 个 9），保 障 AI 训练和推理业务不受影响。FlexLane 技术支持在现有设备上通过软件升级快 速部署，或升级硬件实现更优的性能，同时可支持主动降速，在链路轻载和空闲 期间动态节能，为智算中心提供灵活、经济、高效的可靠性保障。 本白皮书旨在提出中国移动及产业合作伙伴对以太网链路高可靠 存储等。如图 1-1 所示，这些应用的流量模式以南北向通讯为主，网络的主要任 务是保证客户能够及时可靠访问服务器，以及服务器能够快速可靠响应客户请求。 用户通过���跳入云，每跳链路的可靠性为���，则业务端到端可靠性为��� = ���=1 ��� ∁��� ��� × ������ × 1 − ��� ���−��� � ≈ ��� × ���（��� = 200���������1，���

功能需求描述 展示企业数量、设备数量、企业设备负载情况、企业信息 界面要求 根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、企业 等，支持模糊查询 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 新增 3.3.3.1.2 气象信息 业务功能名称 气象信息 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 9 业务规则 监控系统所有接入企业 温度、湿度、天气情况 功能需求描述 实时展示设备运行的外界情况 界面要求 根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、企业 等，支持模糊查询及业主查询 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 查询 3.2.2.1.3 负荷晴雨表 业务功能名称 负荷晴雨表 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 业务规则 不同维度统计企业负荷使用统计情况 属性 负荷统计数据 10 功能需求描述 负荷统计量多维度展示 界面要求 根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、企业 等，支持模糊查询 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 查询 3.2.2.1.4 负荷曲线 业务功能名称 负荷曲线 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 业务规则 展现不同时段内企业的负荷曲线

创性的探索；中国联通发布了“5G+ 工业互联网”行动计划，提出从数字赋能、创新驱动、生态协 作等多个方面，全方位服务企业数字化转型升级。 垂直行业千差万别，对通信网络的需求也多种多样，在时延、可靠性、速率、自服务能力等方面与传 统 ToC 领域有较大的差异。为了应对垂直行业应用带来的挑战，中兴通讯提出了“精准无线网”， 通过精准规划、精准切片、精准识别、精准调度、精准度量、精准运维，为垂直行业的 确性和可靠性。 智能电网的业务类型丰富，有无人机、智能巡检等大带宽的视 频类业务，也有差动保护等低时延的控制类业务，还有高级计量、 新能源等大连接业务。传统的电力通信网，覆盖不全面，建设 维护成本高。依托 5G 公网，电力业务可实现快速接入，同时 成熟的产业链可以大幅降低电网使用 5G 网络的成本。 时延和可靠性：行业的一些高精尖业务要求网络 E2E 时延 <12ms，可靠性 >99 引入的网元虚拟化、架构开放化、编排智能化等发展方向，为 5G 行业专网服务能力的 灵活化、定制化提供了有力的技术保障。5G 专网需要根据不同的应用场景进行定制化设计， 以实现网络时延、安全隔离度、网络可靠性、网络带宽、上下行配比、峰值速率等重点因 素的差异化能力，满足行业用户生产、办公、管理等应用的通信服务需求。 专网模式的选择需要充分考虑公网专网隔离度、部署成本、部署时间、运维模式等各方面 因

网络对确定性时延要求越来越高 2 工业园区网络架构发展趋势 传统以太/IP 网络主要服务于办公互联网、消费互联网，基本没有考虑工业领域 的自动化控制、运动控制等场景，在数据传输的时延、抖动、可靠性等方面需要 有新的技术突破，才能满足工业网络的严格要求。比如，现场级的自动化控制系 统对确定性的数据传输时延要求非常严格，在一些高精度机床上的运动控制的指 标甚至要求达到 1ms 以下。 ⚫ 顺序生产系统，这包括更多的设备移动和多功能生产资产，这就需要强大而有效 的无线通信技术和本地化服务。 ⚫ 网络的可靠性要求显著提升 传统的园区以太/IP 网络主要服务于办公网络，虽然在可靠性方面具有一定的能 力，但是面向工业生产还需要进一步增强这些能力。传统园区的办公、视频监控 等业务对可靠性要求不高，亚秒级甚至秒级故障倒换即可满足要求。工业现场的 控制业务往往都在毫秒级，这样就要求保护倒换要更快，甚至要达到亚毫秒级。 2.1 方案简介 高品质高可靠工业园区网络架构需要具备“设备网联化”、“联接宽带化”、“网络智能 化”以及“网安一体化”的先进特征，解决工业现场信息互联互通问题，保证网络传 输的确定性、可靠性。所以如图 2-1 所示，先进工业网络需要具备以下五个特征：确 定性、高可靠、大带宽、无线化以及智能运维。 6 解决方案架构 图2-1 先进工业网络五个特征 要满

生态尚处于发展阶段，其性能和功能可能无法满足某些特定行业或应用场景的需 求。此外，在传统用户习惯和市场规模的影响下，自主可控产品在市场的推广上 面临较大的阻力。 2. 硬件技术发展趋势 高性能、低功耗、强可靠性将是未来硬件发展的重要方向。随着云计算和数 据中心对计算能力的需求日益增加，设计适合大规模部署和管理的服务器硬件将 是一个重要的研究领域。此外，在信息安全方面，自主可控的硬件体系结构面临 着来 市场规模-分行业 数据来源：MIR DATABANK 图 2.2 2024 年中国大型 PLC 市场规模-分行业（单位：百万元） 如图 2.2，从应用场景与用户群体分布来看，大型 PLC 主要应用于对可靠性 与控制性能要求极高的关键领域，包括军工、重大装备及关键基础设施等，典型 应用行业涵盖冶金、汽车、油气、市政、轨交、电力与石化。 冶金, 22.2% 汽车 针对上述技术瓶颈与生态壁垒，国产 PLC 厂商亟需突破性解决方案。 在此背景下，宝信软件天行 PLC 系统精准锚定行业痛点，以全栈自主可控、 全开放互联架构为核心突破点，结合强劲的 CPU 算力、高可靠性、编程语言完全 兼容 IEC61131-3 标准以及支持导入国际知名品牌 PLC 应用程序，构建了一套 系统化破局方案。该方案通过“零门槛迁移”与“多工业场景的成功应用”两大 核心能力，不仅有效化解了存量外资

外设备还需满足机型可靠性高、稳定耐用、兼容性好的特性，能在远超负荷、兼容 各类HIS系统的情况下稳定工作，从而减少缺乏稳定可靠性而频繁报修，造成病人拿 不到诊疗单、门诊暂停等问题。 住院医生/护士工作站：多位医生和护士共用打印机，因此同样存在较大的打印量， 主要以A�/A�幅面的文档为主，包括出院病历、医嘱、体温单等。为减少打印机出现 故障而影响护理站的工作流程，所以设备的可靠性和稳定性至关重要。此外，首页 �� 2.2 智慧文印管理解决方案：寻求效率和可靠的最优解 医院在推进智慧文印管理过程中，面临着诸多挑战与诉求。传统文印模式下，打印设备分 散、管理混乱等问题，严重制约着医院的文印效率与安全可靠性。因此，一套能够满足医院 复杂业务场景需求，实现效率与可靠平衡的智慧文印管理解决方案至关重要。只有从部署、 设备、性能及安全等多个维度综合考量，多个要素相互配合，才能真正实现智慧文印管理的 最优解，针对性地解决医院文印管理难题。 打印性能强劲：打印性能包含打印速度、多介质打印、自定义尺寸打印、褶皱纸打 印等特性与要求，兼顾了效率与可靠性。打印速度快可满足医院各科室大量的打印 需求，减少患者和医护人员的等待时间，提高打印效率。同时，支持多介质打印、 自定义尺寸打印以及褶皱纸打印等功能，能够适应医院多样化的打印任务，提升场 景适应性，从而实现多场景打印可靠性的提升。例如，在打印检验报告时，可能需 寻求效率与可靠的最优解 效率 可靠 平衡部署、全面管理、可扩展性：提升运维

电池储存 结合太阳能和电池存储 ‒ ‒ ‒ 实现 净零排放 范围�排放是公司自有资产或受控源的直接排放。减 少这些排放量是大多数资产管理者的首要任务，因为 这使他们能够量化排放量、提高数据可靠性并采用最 佳实践来减少和最大限度地减少排放量。 必维零碳建筑解决方案通过识别资产层面的排放热点 并正确实施减少温室气体和碳排放的解决方案，帮助 资产管理公司处理此类排放。 对于大多数企业来说，范围�的间接排放与已购买和 e-Value-Chain-Accounting-Reporing-Standard_������_�.pdf 能源绩效合同服务： 在减少所有范围的排放方面发挥作用 这确保了客户资产数据披露的可靠性，帮助您前期 制定正确的解决方案和技术路线，最终必维能够在 项目结束时准确测算减排量。 利用我们的零碳建筑解决方案，我们与建筑和基础 设施公司合作，减少所有三个范围的排放。我们可 以帮助您加速向净零排放过渡，提供初步的、有针 资产管理公司、EPC和各自的价值链可以使用必维专有 的解决方案来实现净零排放，并为生命周期决策制定明 确的路线图。建筑项目侧重于绿色认证，新技术和电气 设备的安装，同时现有资产修改系统以提高可靠性。在 施工期间，我们提供设计审查、质量保证/质量控制、项 目管理、法规和数据验证以及现场测量排放。作为技术 顾问，我们提供低能耗解决方案的财务优化、完整性设 施管理和基于风险的检查计划。