中國儲能網(wǎng)訊：2023年上半年開始，一些數(shù)據(jù)中心的名字陸續(xù)出現(xiàn)在中國儲能廠商的重點項目列表里。從業(yè)者發(fā)現(xiàn)，這個正在起量的新興領(lǐng)域，與常見產(chǎn)品同質(zhì)化、價格易內(nèi)卷的市場截然不同。
它既不同于大型儲能，也有別于一般工商業(yè)儲能。前者多落地在偏遠(yuǎn)的西北地區(qū)，項目單體規(guī)模很大，但這類項目通常在基本性能的及格線上以最低價中標(biāo)，批量交付、薄利多銷。后者的業(yè)主相對分散，開發(fā)這個市場需要足夠的耐心，商業(yè)模式是利用分時電價，電價低時充電、高時放電，以節(jié)省電費開支作為核心賣點打動客戶，產(chǎn)品關(guān)鍵在于保證安全底線的基礎(chǔ)上，降下來的每一分成本都能縮短投資回報周期。
數(shù)據(jù)中心自成一套游戲規(guī)則。2023年，生成式人工智能席卷全世界，掀起大規(guī)模建設(shè)人工智能數(shù)據(jù)中心的浪潮，科技企業(yè)豪擲重金，算力部署進入“軍備競賽”階段。在電網(wǎng)擴展能力和速度有限的美國，“算力的盡頭是電力”成為科技和能源界的流行語，這一判斷同樣揭示出中國市場對穩(wěn)定電力供給的剛需。
對儲能廠商而言，這是兼具確定性與高價值的市場：核心客戶以互聯(lián)網(wǎng)巨頭和云計算服務(wù)商為代表，畫像清晰而集中，并且愿意為保障供電系統(tǒng)的極致可靠性支付溢價。同時，市場規(guī)模還在高速增長。國際能源署（IEA）預(yù)計，2025年全球數(shù)據(jù)中心的投資達到約5800億美元，首次超過石油供應(yīng)的投資。未來幾年，超過85%的新增數(shù)據(jù)中心容量將分布在美國、中國和歐盟。到2030年，全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗將翻倍。
出于安全顧慮和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限制等因素，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的儲能市場尚未完全打開。但可以預(yù)見的是，作為供電體系的重要一環(huán)，在數(shù)據(jù)中心向大型化和高功率密度化升級的背景下，儲能所具備的“供電安全、經(jīng)濟、綠色”三重特性正在凸顯，并圍繞可靠性、效率與系統(tǒng)協(xié)同的持續(xù)性優(yōu)化。
AIDC大幅提升供電要求
數(shù)據(jù)中心正在從傳統(tǒng)IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）向AIDC（人工智能數(shù)據(jù)中心）轉(zhuǎn)變。
傳統(tǒng)IDC服務(wù)于電商平臺、社交媒體、即時通訊、音視頻與流媒體平臺等，提供通用算力以用于數(shù)據(jù)存儲等功能。AIDC則是為自動駕駛、科研計算、生成式語言模型等場景，提供智能算力以用于人工智能的訓(xùn)練和推理計算等功能。
為滿足新的應(yīng)用場景需求，AIDC基礎(chǔ)設(shè)施需大幅提升單位算力效率。IDC以通用服務(wù)器為主，主流單機柜功率為4kW到8kW。AIDC部署的高功率GPU（圖形處理單元）或TPU（張量處理單元）服務(wù)器，單機柜功率是傳統(tǒng)IDC的5倍到10倍，目前已逐步提升至20kW到100kW，未來還將超過600kW。
電力系統(tǒng)方面，IDC通常采用“電網(wǎng)+UPS（不間斷電源）+柴油發(fā)電機組”三級電力保障架構(gòu)。UPS憑借毫秒級切換能力，在市電波動及中斷時接續(xù)供電，但容量有限，僅能維持?jǐn)?shù)分鐘至數(shù)十分鐘；柴油發(fā)電機組在UPS續(xù)航耗盡后啟動，以大功率、長時供能特性，可持續(xù)供電數(shù)小時至數(shù)天，是IDC應(yīng)對長時間停電事故的備份電源，二者通過“瞬時響應(yīng)、持續(xù)供能”功能互補。
但這已無法滿足AIDC更苛刻的需求。
其一，AIDC在訓(xùn)練AI模型和推理計算時的耗電量遠(yuǎn)超傳統(tǒng)場景；其二，功率瞬時飆升，對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行形成壓力；其三，可靠性要求極致，秒級斷電可能導(dǎo)致訓(xùn)練數(shù)周的AI大模型中斷甚至報廢，造成巨額經(jīng)濟損失。
儲能如何適配AIDC
在AIDC的建設(shè)熱潮中，儲能作為一種新興的電力供應(yīng)形式興起。它通常以兩種方式融入電力系統(tǒng)架構(gòu)：一是作為新增電源，二是替代部分柴油發(fā)電機，并提供傳統(tǒng)供電系統(tǒng)所不具備的關(guān)鍵價值。
UPS在極端情況下被動啟動，通過瞬時切換以保障電能質(zhì)量，但頻繁使用會嚴(yán)重折損其備用壽命，“備而不用”是最佳狀態(tài)。儲能則在電網(wǎng)正常供電時，日常參與充放電，既提升系統(tǒng)的安全冗余，也能獲得投資回報，“物盡其用”是最佳策略。儲能的時長能力具有互補性，介于UPS和柴油發(fā)電機之間，一般可連續(xù)供電1小時到4小時，高于分鐘級的UPS，短于數(shù)天級的柴油發(fā)電機。
儲能也可替代部分柴油發(fā)電機組。當(dāng)一路市政供電檢修時，負(fù)載會切換到另一路市政供電或備用發(fā)電機。傳統(tǒng)做法是提前啟動備用柴油發(fā)電機，確保切換過程不斷電，但這會產(chǎn)生一個極高且短暫的用電功率峰值，使用儲能可在切換瞬間接管全部負(fù)載，避免功率尖峰觸發(fā)供電合同中的經(jīng)濟處罰，同時規(guī)避柴油機啟動帶來的排放與噪聲等環(huán)境干擾。
實際建設(shè)中，已有頭部AIDC主動引入儲能系統(tǒng)。作為亞洲最大的AIDC之一，2022年啟用的商湯臨港智算中心，目前峰值算力已接近2萬PFLOPS，該智算中心配備了寧德時代儲能技術(shù)。
商湯的合作伙伴達卯科技CEO簡煜忞表示，原先其他供應(yīng)方根據(jù)經(jīng)驗估算，該智算中心配儲容量低至4MWh（兆瓦時），最高不超過28MWh。但在能源大模型的測算下，結(jié)合動態(tài)策略、設(shè)備性能、收益模型等多重考慮，理想容量定格在36MWh，遠(yuǎn)超以往保守認(rèn)知。
驅(qū)動商湯“重倉”儲能的是供電安全、經(jīng)濟性和綠色屬性三重因素，這也是國內(nèi)AIDC發(fā)展的共性目標(biāo)。
高負(fù)載運行下的供電安全
傳統(tǒng)IDC以CPU為核心、處理靜態(tài)負(fù)載、注重時延和帶寬，AIDC則更注重大模型訓(xùn)練效率和成本優(yōu)化，應(yīng)對的是動態(tài)負(fù)載。儲能提供的安全保障與傳統(tǒng)的三級電力保障架構(gòu)邏輯不同，不是基于被動的停電或電能質(zhì)量擾動下的應(yīng)急“備胎”，而是主動提供高負(fù)載狀態(tài)下供電安全冗余的“日用品”，助力AIDC達到更高的運營效率，并降低容量電費成本。
商湯科技大裝置事業(yè)群智算中心總經(jīng)理林海介紹，目前AIDC負(fù)載率（即所有運行設(shè)備的實際消耗功率/數(shù)據(jù)中心所有可用機柜的供電功率）波動普遍較大，這取決于訓(xùn)練和計算等任務(wù)的排布，以及用戶的訪問習(xí)慣。例如某AIDC全天的平均負(fù)載率約40%，通過提升任務(wù)排列的緊密程度能將其提升到60%。
但這種部署腳本很可能使得高峰負(fù)載率突破90%，進入冗余極小的非安全區(qū)域。因此，配置一定規(guī)模的儲能在高峰時段進行智能調(diào)度，可以保障園區(qū)在守住供電安全的底線上，驅(qū)動平均負(fù)載率在高水平線上不斷提升，加大算力產(chǎn)出。
“就像傳統(tǒng)的出租車運營模式，在不知道用戶目的地和人數(shù)的時候，運送效率是很低的，一輛車長期會空置兩三個座位。但是，當(dāng)運營方能提前知道乘客的目的地、人數(shù)，就可以有順風(fēng)車、拼車的運營模式，在保障供電安全的同時，產(chǎn)生了更高的效率。減少了空置座位的數(shù)量。在AIDC的場景里，實現(xiàn)了電力容量使用的最大化。對算力數(shù)據(jù)的感知和分析相當(dāng)于知道了下一組乘客的目的地和人數(shù)，而儲能以及智能的調(diào)度策略就是時刻保障新增的乘客有座位，既不超載也盡量不空置?！绷趾Ｕf。
電力市場化改革下的經(jīng)濟性
獨立運營的規(guī)?；瘮?shù)據(jù)中心，通常按照大工業(yè)用戶類型計算電費，執(zhí)行兩部制電價，即由電度電費和基本電費組成。
電度電費，即“用一度電交一度電的錢”，通常疊加分時電價政策，分為高峰、平時、低谷時段，有的省份還會區(qū)分尖峰和深谷，進一步拉大價差。
基本電費與用電量無關(guān)，它對應(yīng)的是占用變壓器的容量或?qū)嶋H使用的最高平均功率，體現(xiàn)占用電力系統(tǒng)資源的大小，可以理解為“座機費”。
當(dāng)電價處于高峰或者實際功率觸及上限時，數(shù)據(jù)中心應(yīng)該降低算力任務(wù)以降低用電功率，節(jié)約用電成本。但這會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的算力閑置，而數(shù)據(jù)中心的芯片和硬件因技術(shù)快速迭代，折舊期僅有五年左右，超期則報廢更新，僅僅為了省電費而降低算力并不劃算。綜合考慮數(shù)據(jù)中心的閑置成本和電費成本，通過投資儲能，可以在保障數(shù)據(jù)中心負(fù)載率的基礎(chǔ)上，降低用電成本。
林海表示，盡管電力成本約占數(shù)據(jù)中心運營成本的六成，但將機房的建設(shè)費用、土地成本、樓宇成本、服務(wù)器采購成本等共同納入考慮以后，AIDC服務(wù)器五年的全生命周期時間里電力成本僅占5%到10%。“一臺用來載客的燃油車，不會因為油價每升漲了幾毛錢就不加油不載客了，因為車輛本身的租賃和折舊成本就非常高。所以車主首要考慮的問題是，怎么能在不影響載客的前提下，盡量節(jié)約油費開支?！?/span>
這時儲能會起到明顯作用。利用峰谷價差，數(shù)據(jù)中心儲能可以在電價低谷時充電，高峰時放電，以節(jié)約電度電費。當(dāng)實際使用功率較高時，儲能的及時介入既可避免高于變壓器的額定功率，觸發(fā)過流跳閘斷電，也可根據(jù)歷史用電曲線規(guī)律主動削平用電峰值，以降低基本電費。
配合負(fù)載的波動和電價波動來調(diào)度，意味著AIDC配備的儲能要比其他場景會更頻繁的被調(diào)用，這要求儲能的衰減率低，具備更深的平均可充放深度，在頻繁充放電之后仍能保持良好性能，才能在長期使用中保證更好的投資回報。
除了通過“削峰填谷”直接節(jié)約電費以外，儲能還可作為創(chuàng)造營收的資產(chǎn)和優(yōu)化運營的工具，帶來增值收益。目前國內(nèi)多個省份出臺政策鼓勵各類經(jīng)營主體積極參與需求響應(yīng)。數(shù)據(jù)中心依托儲能可以作為獨立用戶，也可以通過接入虛擬電廠，在電網(wǎng)緊張時按指令放電，獲得補貼和收益。在條件允許的地區(qū)，儲能還可以更靈活的策略直接參與電力現(xiàn)貨交易套利。
低碳約束中的綠色價值
2025年7月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于2025年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重及有關(guān)事項的通知》，首次將數(shù)據(jù)中心納入重點用能行業(yè)綠色電力消費監(jiān)測范圍，并明確國家樞紐節(jié)點新建數(shù)據(jù)中心綠電占比需達到80%的目標(biāo)。這一指標(biāo)在所有行業(yè)中最高。
目前數(shù)據(jù)中心可以采取三種方式滿足綠色電力消費占比的要求：
購買綠證是最便捷的方式。綠證交易機制允許企業(yè)將電力消費與環(huán)境效益分離，在不改變現(xiàn)有供電結(jié)構(gòu)的情況下，通過購買綠證實現(xiàn)綠色電力消費。局限是目前綠證在國內(nèi)市場的流動性不足，與國際市場的互認(rèn)程度也有待提高，若企業(yè)主要依靠購買綠證來表明減碳努力，易被詬病存在“漂綠”嫌疑。對數(shù)據(jù)中心而言，這是一筆為滿足強制約束指標(biāo)而產(chǎn)生的合規(guī)成本，不能帶來直接的經(jīng)濟收益。
與綠色電力發(fā)電方簽訂電力購銷協(xié)議（PPA）是能較好地平衡可獲得性、成本和市場認(rèn)可度的主流選擇。目前國內(nèi)廣泛采用物理PPA，雙方簽訂帶有固定發(fā)電曲線的長期協(xié)議，數(shù)據(jù)中心需擬合發(fā)電方的電力曲線，調(diào)節(jié)負(fù)荷、減少偏差考核費用和違約風(fēng)險，以達到綠電占比八成以上的目標(biāo)，這時需要儲能的深度介入。
“儲能參與調(diào)節(jié)的目標(biāo)，要么是向電價低的時段調(diào)，要么是向PPA擬合的或者直連的新能源曲線調(diào)，很多時候這兩個方向是趨同的，因為風(fēng)光等綠電大發(fā)的時段也是電價較低的時段。大模型的求解方向是能量系統(tǒng)的平衡，也就是在確保安全的前提下，在達到目標(biāo)清潔能源消納率的目標(biāo)下，求最佳經(jīng)濟解，所以在測算與調(diào)度時不需要做特殊的設(shè)置和取舍，模型可以自動同步考慮經(jīng)濟性和綠色性目標(biāo)?！焙嗢蠌胝f。
三是直接投資風(fēng)、光、儲一體化的綠電項目。這種方式供應(yīng)穩(wěn)定、成本可控且減排效果直接，可以有效規(guī)避市場波動風(fēng)險，并提升企業(yè)減碳表現(xiàn)。但是初始投資大、項目周期長，且受地域與資源條件限制。2024年11月，騰訊河北懷來東園數(shù)據(jù)中心正式并網(wǎng)發(fā)電，配置了11MW（兆瓦）光伏裝機、150kW風(fēng)電裝機和1.25MW（功率）/1.376MWh（容量）的儲能系統(tǒng)。
市場需求等待解鎖
國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的配儲態(tài)度仍相對保守。一名供職于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的能源電力專家表示，當(dāng)前國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心配置儲能的規(guī)模普遍不大，最主要的顧慮是安全風(fēng)險。
2022年韓國SK公司數(shù)據(jù)中心發(fā)生的火災(zāi)事故給全球數(shù)據(jù)中心配儲項目敲響安全警鐘。事故由地下三層電氣設(shè)備室的電池機架短路引發(fā)，導(dǎo)致超過3萬臺服務(wù)器癱瘓，造成數(shù)個國民級服務(wù)平臺中斷。
安全始終是數(shù)據(jù)中心的首要考量。盡管國內(nèi)主流儲能廠商已圍繞電池?zé)崾Э仫L(fēng)險設(shè)置了多層級防護，包括智能監(jiān)測軟件、Pack級消防、從風(fēng)冷升級到液冷等，但數(shù)據(jù)中心對儲能安全性的顧慮短期難以完全消除。也有從業(yè)者認(rèn)為，單靠儲能廠商的技術(shù)性解釋不足以打動大量的數(shù)據(jù)中心，制定相應(yīng)的政策和規(guī)范、推出市場化的安全責(zé)任保險，才能切實掃清用戶顧慮。
“我認(rèn)為現(xiàn)在行業(yè)到達了臨界點，一方面互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對儲能的認(rèn)識逐漸加深，他們意識到儲能的調(diào)節(jié)能力和經(jīng)濟價值遠(yuǎn)大于安全風(fēng)險。另一方面，很多數(shù)據(jù)中心運營商正在面臨如果降不下來電價就接不到訂單的局面。當(dāng)前儲能系統(tǒng)的單位造價已經(jīng)接近歷史最低值，增設(shè)儲能或是用它替代柴發(fā)都可降低電力成本，這是一個現(xiàn)實的生存問題?！焙嗢蠌胝f。
推動AIDC釋放儲能需求的另一個動力在于，全球數(shù)據(jù)中心的前沿電源架構(gòu)正在優(yōu)化傳統(tǒng)復(fù)雜架構(gòu)，簡化供電鏈路。
2025年5月，英偉達宣布從2027年起，率先推動數(shù)據(jù)中心機架電源從傳統(tǒng)的48伏直流向800伏高壓直流（HVDC）過渡，以支撐單機架功率超1MW的下一代AIDC。800伏方案將電壓提升近20倍，可大幅降低電流、縮小線纜直徑、減少部件體積，同時提升安全性。
不同于傳統(tǒng)設(shè)計中儲能系統(tǒng)僅作為可選配置、柴油發(fā)電機承擔(dān)主要備用電源角色的模式，800伏高壓直流配電架構(gòu)將電池儲能系統(tǒng)（BESS）直接整合進主要供電路徑，成為基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分。
簡煜忞表示，從技術(shù)原理來說，高壓直流的架構(gòu)因為減少了AC/DC轉(zhuǎn)換，可以提升儲能的接入效率和調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)更敏捷的精準(zhǔn)響應(yīng)。因此，新型架構(gòu)下儲能的應(yīng)用空間相較以往更大。未來，性能更優(yōu)的固態(tài)變壓器（SST）系統(tǒng)可能是AIDC供電架構(gòu)的終極解決方案，這需要數(shù)年的應(yīng)用和驗證時間，對于電池儲能同樣是利好。
在全球市場，數(shù)據(jù)中心都是推動儲能增長的新引擎。摩根士丹利2025年11月發(fā)布的調(diào)研報告顯示，北美AIDC儲能需求從2024年興起，但目前滲透率還較低，2024年建成量幾乎為零。預(yù)計到2026年，隨著美國數(shù)據(jù)中心新增量達13GW（吉瓦），按20%容量比例、4小時配置計算，AIDC配儲需求約有10.7GWh（吉瓦時），超配情況下可達20GWh到25GWh，約占北美大儲裝機量的四分之一。
AIDC配儲的增長勢能已經(jīng)在北美儲能廠商的訂單中體現(xiàn)。美國第二大電池儲能系統(tǒng)集成商Fluence在2025年11月舉行的財報電話會中表示，數(shù)據(jù)中心儲能是未來的最大增量。目前公司洽談的數(shù)據(jù)中心項目容量超30GWh，預(yù)計這些潛在項目中約有一半能轉(zhuǎn)化為2026財年訂單，其余在2027財年及以后實現(xiàn)。目前多數(shù)機會集中在美國，但該趨勢很可能會蔓延至全球。
Fluence的管理層認(rèn)為，北美數(shù)據(jù)中心配儲源于三大訴求：一是加快并網(wǎng)速度，AIDC的耗電量大，電網(wǎng)公司對其接入態(tài)度謹(jǐn)慎，儲能系統(tǒng)可以幫助數(shù)據(jù)中心滿足并網(wǎng)要求；二是替代備用電源，柴油發(fā)電機啟動存在延遲和污染問題，使用電池儲能系統(tǒng)可以降低成本；三是電源質(zhì)量，電網(wǎng)微小電壓驟降或頻率偏移會損害服務(wù)器，儲能系統(tǒng)能實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)輸出電力，確保穩(wěn)定電源輸入。Fluence認(rèn)為，公司能在數(shù)據(jù)中心拿到訂單的核心競爭力在于，可用一套技術(shù)方案同時滿足以上三個需求。
北美數(shù)據(jù)中心配儲的場景中，光伏和儲能常被同時部署，這在天然氣資源豐富的北美更像是一種退而求其次的選擇，該地區(qū)的光儲成本約為燃?xì)獍l(fā)電的兩倍，數(shù)據(jù)中心通常會優(yōu)先考慮燃?xì)獍l(fā)電。
但燃?xì)廨啓C的供應(yīng)是最大瓶頸：全球該領(lǐng)域的三大供應(yīng)商通用電氣、西門子能源和三菱重工合計年產(chǎn)能約20GW，遠(yuǎn)不能滿足AI爆發(fā)需求之下美國每年數(shù)十至上百吉瓦的電源裝機需求，交付周期已超過三年。其他解決方案如SOFC（固體氧化物燃料電池）的成本可控但產(chǎn)能受限，小型核聚變、小型模塊堆技術(shù)有待驗證，成本高，且安全許可未突破。
國海證券測算，美國機房側(cè)數(shù)據(jù)中心儲能需求有望從2025年的11GWh提升至2030年的116GWh，2025年到2030年的復(fù)合年均增長率（CAGR）為62%。弗若斯特沙利文預(yù)測，2030年全球和中國數(shù)據(jù)中心儲能市場空間分別為212GWh和98.8GWh，2023年到2030年CAGR約為49%。美國和中國為全球領(lǐng)先的增量市場。
包括Fluence在內(nèi)的多家企業(yè)指出，未來數(shù)據(jù)中心的配儲規(guī)模仍難精準(zhǔn)預(yù)判，各機構(gòu)給出的預(yù)測差異較大。關(guān)鍵取決于四個變量：其一，AIDC的建設(shè)節(jié)奏和應(yīng)用程度；其二，各地區(qū)數(shù)據(jù)中心所采用的供電架構(gòu)和解決方案；其三，各國對數(shù)據(jù)中心使用綠電比例的政策要求；其四，鋰電高壓直流技術(shù)、固態(tài)變壓器的驗證和落地應(yīng)用進展。
