智算引领算力激增，算力电力有待协同
思瀚产业研究院    2025-04-16

1、智算引领算力需求激增，算力的尽头是电力

智算负载显著拉高算力需求，集约化发展下，数据中心向高功率密度方向发展

随着以ChatGpt、DeepSeek等为代表的大模型广泛应用，AI算力需求激增。根据中国信通院数据，2023年全球算力总规模达1397EFlops，增速54%，其中基础算力/智能算力/超算算力分别占比35.6%/62.6%/1.8%。而我国2023年算力总规模达435EFlops，其中智能算力规模达289.4EFlops，同比+62%，占比2/3。

过去很长一段时间，数据中心往往通过增加空间、扩大机架和服务器规模来扩充算力。然而在经济发达地区土地资源日益紧张的情况下，通过扩大服务器规模来提升算力规模的建设模式难以为继，功率密度提升成为提高数据中心算力水平的重要举措。

单体数据中心功耗不断提升：GPU单芯功耗从250W发展到1200W，最新英伟达B300芯片功耗达到1400W。受此驱动，过去单机柜功率从6~8kW逐渐提高到了12~15kW，智算中心机柜功率密度甚至达到了30kW以上。对于一个机柜数3000的智算中心，单机功率取30kW, 按照PUE1.3测算，其总功率可达117MW。而传统数据中心负荷则不过数十MW。

八大枢纽节点机架数占全国七成以上，算力与电力有待进一步协调发展

“东数西算”政策推进，新建算力中心向八大枢纽节点转移。截至2023年底，八大枢纽节点机架数占全国七成以上，京津冀、长三角在用机架数占全国比例分别为21.5%、24.5%。枢纽节点所在区域内部分城市用电量急剧增长，例如张家口数据中心用电量占全社会用电量比重从2019年的6.8%提升至20.1%。

展望未来，随着数据中心单体功率规模继续增长、以及智算中心建设规模扩张，局部地区电网或存在扩容压力。算力与电力有待进一步协调发展。2024年8月6日，国家发改委、国家能源局和国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024～2027年）》，明确实施一批算力与电力协同项目，统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋，开展算力和电力基础设施协同规划布局。

2、 数据中心作为耗能大户，提高电能利用效率为政策强制要求

数据中心的审批主要包括电信业务许可、土地指标和能耗指标，当前新增项目审批的主要瓶颈在于能耗指标。能耗双控指的是能源消耗总量和能源消耗强度双控，中央会把全国“能耗双控”目标分解至各省市，2025年政府工作报告要求能耗强度下降3%

2024年7月国家发改委发布《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》，进一步明确电能利用效率（PUE）要求：到2025年底，全国数据中心PUE降至1.5以下，新建及改扩建大型和超大型数据中心PUE降至1.25以内，国家枢纽节点数据中心PUE不得高于1.2

数据中心能耗分解：据兰洋科技发布的数据中心能耗现状和能效水平分析，IT设备及软件占比42%，制冷系统占比40%、电气系统占比18%，因此降低能耗的重点在于制冷系统• PUE=数据中心总耗电÷IT设备耗电=机械负载系数（MLC）+电气负载系数（ELC）+ 1.0，其中，机械负载系数是制冷设备、泵、风机等消耗的总能耗除以IT能耗，电气负载系数是开关设备，不间断电源（UPS），配电单元（PDU）等消耗的总能耗除以IT能耗

3、电力成本占比高 降低用电成本是经济账中的核心点

数据中心电费成本占运营期成本60% 降低电费成为提高项目回报率的主要措施。数据中心运营成本构成：据纬景储能，数据中心运营成本主要由电力、折旧维护费用、房屋与设备租赁以及人工费用构成，其中电力成本占运营总成本的60%

以一个IT设备功率50MW的数据中心为例，PUE分别为1.3和1.2时，年用电量分别约为5.7亿千瓦时和5.3亿千瓦时，在度电电价0.8元/千瓦时情况下，年度电力成本差异约3100万元；且电价每下降1毛钱，也将节省电费成本约0.5亿元，因此降低电费也是IDC企业可行性测算中重点关注方面

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