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

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

业看，工业互联网上市企业逆势扩容，呈现出“稳”的增长趋势，截 至 2024 年底，联盟累计追踪的工业互联网领域上市企业已超 300 家， 领域累计首发融资规模近 3500 亿，上市企业的营收、盈利实现双增 长。从初创企业看，工业互联网初创企业融资回暖，“智”的特征突 出，在一级市场整体投融资活动收缩背景下，工业互联网领域获投金 额较 2023 年实现翻倍增长，全年累计追踪到 301 家企业完成 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 自身产业实践中的数字化经验，平台连续六年入选“双跨”平台名单， 并在 IDC 发布的中国工业互联网平台市场份额榜单中蝉联首位。同 时，华为云平台结合盘古大模型开发 AI 在工业领域的应用，依托大 模型赋能千行百业。在煤矿行业，盘古矿山大模型已在掘进、综采、 运输等 16 大类 256 个矿山应用场景展开科研攻关，并取得阶段性成 果。科大讯飞打造的羚羊工业互联网平台是安徽省首个国家级“双跨” 平台。在此基础上，科大讯飞在

的发展阶段，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 外 图 库》 备注：周期以“N”表示自然日、“M”表示自然月、“Y”表示自然年；★为强制项，☆为推荐项。 2.1.2.3 关键风险与对策 算力运维体系技术白皮书 - 10 - （1）. 双路市电同时失压：启用“2+1”柴发并机冗余，满足 T3-T4 级 15s 切换。 （2）. UPS 并机不均流：每月做模块均流校验，偏差>5%即调整。 （3）. 电池热失控：采用 AI 电池管理系统（BMS）+氢气传感器联动排氢。 路由优先级和路径， 避免网络拥塞。采用动态路由协议（如 OSPF、BGP 等），让网络设备能够自动 学习和更新网络路由信息，提高网络的自适应能力。同时，对网络拓扑进行冗 余设计，在关键节点采用双链路或多链路连接，当某条链路出现故障时，网络 流量能够自动切换到备用链路，保障网络的可靠性。 2.2.7.2 网络流量监测与分析： （1）. 借助网络流量监测工具，实时采集网络流量数据，分析网络流量的来源、

、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 特高压大电网 风电 殡电 特高压 直 森 床 三 角 → 负荷中心 R 三 角 负荷小心 幽力出断 台 湾 省 电 网 DCOC 换流遇 智能配电盘 转换赔 双 向 赖流部 量示、操作多 智能电原开关 中 央 服 务 路 (M 服务器 ) 新型电力系统的基本形态：分布式智能电网 10 80% 电量 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

2 能源供给侧新能 源装机占比增高 能源消费侧高端 制 造业占比增高 ※ 绿色能源的消纳需求 高端制造的用电需求 CN 安全高效 基本前提 柔性灵活 重要支撑 清洁低碳 核心目标 4 大 特征 智慧融合 基础保障 国家发展和改革委员会 国 家 能 源 局 星 连 能 政 1 2 0 2 4 1 8 7 号 国家发展改革委国家能源局关于新形势下 发展的指导意见】 【 2023.06 国家能源局发布蓝皮书】 01 研究背景 绿色低碳转型——实现碳达峰、碳中和目标的关键和重点 产业结构升级——产业链韧性、新质生产力的重要基础 电 能 质 量 — — 支 撑 可 再 生 能 源 消 纳 与 现 代 化 产 业 发 展 新型电力系统——支撑能源低碳转型 文件 构成 要素 结构 形态 运行 模 式 集中接入 电磁设备 交流 ia Q 节点电压偏差 短路电流偏差 阶段特性缺失 9 分布式电源视作 受控电流源 1=f(V) 传统电压暂降分析模型 传统模型面临的挑战 双环控制 生成工 序、负序 器坏节 PwM ム 控 制 PQlair 环 节 Ge c 二 , 影响 LVRT 控制 影响 出力变化 逆变器 十

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