數(shù)據(jù)中心儲能的尷尬與解決思路

到2025年底，全國數(shù)據(jù)中心布局更加合理，整體上架率不低于60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均增長10%，平均單位算力能效和碳效顯著提高。

——《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》（簡稱《行動計劃》）主要目標之一

伴隨數(shù)字化、智能化發(fā)展，數(shù)據(jù)中心用電持續(xù)快速增長，預計年均用電增速將達到15%，是我國能源消耗增速較快的領域之一。想要實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，可再生能源利用率的提高是關鍵?！缎袆佑媱潯穼Υ诉M行強調也體現(xiàn)了這一點。而想要實現(xiàn)，除了提升電網(wǎng)中新能源裝機并網(wǎng)外，還要數(shù)據(jù)中心提升“專屬”可再生能源發(fā)電，也就需要儲能。

這是因為，當前可再生能源中發(fā)展最為迅速、最受關注的風、光供能并不不穩(wěn)定，與數(shù)據(jù)中心用能原則相悖，想要利用必須建設儲能。但依托現(xiàn)實來看，數(shù)據(jù)中心配備大型儲能卻并不多見。其中原因包括：數(shù)據(jù)中心能耗巨大，現(xiàn)階段儲能容量很難滿足兆瓦級電量需求；鋰電池存在安全隱患；成本巨大，投入產(chǎn)出比不高等。

一方面是政策要求、節(jié)能減碳必須；一方面是技術、成本等挑戰(zhàn)，這倒逼著行業(yè)做出改變，數(shù)據(jù)中心當前應用儲能，不是“+儲能”，而是“儲能+”，即并非數(shù)據(jù)中心建設、發(fā)展儲能，而是儲能與數(shù)據(jù)中心通過微電網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)等形式進行深度融合。

綠電直供、源網(wǎng)荷儲，“儲能+”推動可再生能源利用

為推動數(shù)據(jù)中心可再生能源使用比例，儲能+數(shù)據(jù)中心的結合已經(jīng)開始探索，如當前被廣泛提及的綠電直供、源網(wǎng)荷儲，在政策推動下，應用逐步增多。

綠電直供是指通過直接使用太陽能、風能等清潔能源發(fā)電，實現(xiàn)電力供應的綠色化。在落地過程中，需要儲能來平衡供需關系，?確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行?！缎袆佑媱潯返榷囗椪咧幸衙鞔_鼓勵發(fā)展。

相關探索也在增多，?如“全國一體化算力網(wǎng)絡”和林格爾數(shù)據(jù)中心集群綠色能源供給示范項目，規(guī)劃總裝機規(guī)模360MW，其中風電裝機容量為300MW、光伏裝機容量為60MW，配建259.2MWh的儲能系統(tǒng)。光伏和風力發(fā)電項目2024年年底運營后，將會為中國移動、中國電信、中數(shù)云科、并行科技等四家數(shù)據(jù)中心提供綠電直供服務，每年減少二氧化碳排放約63.5萬噸。

圖：“全國一體化算力網(wǎng)絡”和林格爾數(shù)據(jù)中心集群綠色能源供給示范項目

源網(wǎng)荷儲是以“電源、電網(wǎng)、負荷、儲能”為整體規(guī)劃的新型電力運行模式，在與數(shù)據(jù)中心結合時，是以算力節(jié)點為單位的源網(wǎng)荷儲一體化體系，從算力節(jié)點的源、網(wǎng)、荷、儲整體運行鏈條進行統(tǒng)籌規(guī)劃，保證數(shù)據(jù)中心的安全、低成本用電。

目前在政策推動下，數(shù)據(jù)中心與源網(wǎng)荷儲的融合不斷加深，如合盈數(shù)據(jù)（懷來）科技產(chǎn)業(yè)園，基于“源網(wǎng)荷儲”一體化的數(shù)據(jù)中心選址策略，依托產(chǎn)業(yè)協(xié)同，在張家口可再生能源發(fā)電項目中獲取穩(wěn)定綠色電力，以實現(xiàn)100%綠電供應。

圖：合盈數(shù)據(jù)（懷來）科技產(chǎn)業(yè)園

廣西首個“源網(wǎng)荷儲”新能源數(shù)據(jù)中心，來賓新能源數(shù)據(jù)中心項目，依托“源網(wǎng)荷儲一體化”項目，可提供7515個5kW機柜。其建設將推動“數(shù)、網(wǎng)、算、電、綠”多維融合，發(fā)揮算力與綠色電力一體化優(yōu)勢。

內(nèi)蒙古首個數(shù)據(jù)中心領域的源網(wǎng)荷儲一體化項目，中金數(shù)據(jù)烏蘭察布零碳算力基地項目總投資62億元，建成后，將提供約2.5萬架機柜，實現(xiàn)高比例綠色算力供給。

通過綠電直供、源網(wǎng)荷儲等形式，儲能與數(shù)據(jù)中心的融合進程不斷加深，推動了綠色算力的建設。

當下的液冷、未來的儲能，數(shù)據(jù)中心“+儲能”是必然趨勢

數(shù)據(jù)中心配置大型儲能設備較好，但這并不意味著數(shù)據(jù)中心不發(fā)展儲能。甚至恰恰相反，在技術與投入產(chǎn)出比進一步優(yōu)化后，數(shù)據(jù)中心儲能應用潛能巨大，“+儲能”是必然趨勢。

如同液冷一樣，智算爆發(fā)導致數(shù)據(jù)中心功率密度提升，需要更高效的散熱方式，液冷自此脫穎而出。數(shù)據(jù)中心對于用電安全、綠色發(fā)展、降本增效要求也在持續(xù)提升，這些都需要儲能作為基礎。在技術與商業(yè)模式成熟后，儲能將成為必備品，推動數(shù)據(jù)中心進一步發(fā)展。

具體來看，首先，儲能可提升可再生能源比例，推動數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定用電、綠色低碳發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心運行最基本的要求就是安全，儲能充分契合了這一特性。其能夠解決供電不穩(wěn)定的問題，提高風光能源的使用，實現(xiàn)碳排放的降低。同時，在技術突破下，儲能實現(xiàn)更為龐大的電量存儲后，可以在市電斷電時，作為備用電源為數(shù)據(jù)中心供電，保證數(shù)據(jù)中心用電的平穩(wěn)。而這也讓儲能有望替代柴發(fā)，進一步減少碳排。

其次，儲能能夠實現(xiàn)削峰填谷，節(jié)約成本，甚至可以讓數(shù)據(jù)中心從負荷側轉變?yōu)楣╇妭?，獲取市場效益。

儲能的形式?jīng)Q定了其可以選擇在用電高峰放電，在用電低谷進行蓄能，通過此可以有效節(jié)約數(shù)據(jù)中心用電成本；在技術、應用模式等更為成熟后，儲能還有可能通過并網(wǎng)的形式參與到電力市場調峰行為中，讓數(shù)據(jù)中心從中獲益。屆時，在綠電、碳交易市場中，數(shù)據(jù)中心的身份將從買方變?yōu)橘u方，能夠從中獲得更多收益。

值得注意的是，數(shù)據(jù)中心儲能不只是電能，蓄冷、儲熱等均包含在其中，相關技術與應用上的發(fā)展對于數(shù)據(jù)中心同樣意義非凡。以余熱回收為例，如果能夠充分開發(fā)并實現(xiàn)有效儲能，將推動余熱在供暖乃至農(nóng)業(yè)上的應用，有效提升經(jīng)濟效益，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的拓展，促進多產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心與儲能的結合、發(fā)展，將推動數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳，更多技術應用與解決方案也在持續(xù)發(fā)展，加快數(shù)據(jù)中心綠色化。

為促進智算綠色低碳、普惠易用。8月27日，由中國IDC圈主辦的中國智算產(chǎn)業(yè)綠色科技大會將在上海召開。大會以“綠色智算 新質未來”為主題，將邀請政府主管部門領導、高校學者、業(yè)內(nèi)專家、研究機構、運營商、頭部數(shù)據(jù)中心服務商、液冷廠商、能源企業(yè)、投融資代表等，通過演講、圓桌對話、煙臺會等形式，從政策、技術、產(chǎn)品、解決方案、生態(tài)等角度聚焦算力、電力、制冷、設備等，分享探討如何提升可再生能源使用比例、提高能源效率、降低綠電成本、深化節(jié)能改造、推進算電熱高效協(xié)同，實現(xiàn)智算綠色低碳發(fā)展。

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