重视能源效率和智能化管理水平 ［1］。然而，传统电源 系统存在独立配置、分散管理、维护复杂、成本较高等 诸多不足，难以满足智算中心对电源系统的高标准要 求。因此，新型高效的一体化电源系统成为提升智算 中心性能的关键因素。该系统通过集成多种能源供 应方式，实现了资源的高效利用和管理，为智算中心 的供电提供了新的解决方案。 新型一体化电源系统集成电源转换、监控和管理 等功能于一体，通过智能化技术，能够显著提升能源 效率，降低运维成本。该系统通过取消传统系统架构 间大量电缆连接，不仅节约了大量材料和空间占用， 还降低了碳排放，成为智算中心电源系统升级的重要 方向。 1 万卡智算中心电力需求特点 智算中心的电力成本在运营成本中占据了很大 的比例。以昇腾 910B 组成的集群为例，一个一万卡 关键词： 智算中心；新型一体化电源；绿色发展；电源系统 doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.10.005 文献标识码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 摘 要： 智算中心对电源要求极高，而传统电源系统存在能效低、维护复杂、占用空间大 等问题。新型一体化电源系统作为一种集成了多种电力设备于一体的电源解 决方案，凭借其在系统集成性、稳定性和安全性方面的优势，能够满足智算中心 中的电源需求。探讨了新型一体化电源系统在智算中心的应用前景，通过理论 与案例分析研究，评估其在提高能源利用效率、简化运维流程、优化空间布局等

亿美元/GW，其中非IT设备占比20%-40%，非IT设备中柴发、变配电、UPS/HVDC等电力设备占比50%-70%。数据中心供电系统主要包括变压器/开关柜、UPS/HVDC、服务器电源（AC/DC）、 板卡电源（DC/DC）四大环节。数据中心供电设备对于可靠性要求极高，对企业品牌、技术和质量稳定性提出较高要求，且往往采用冗余配置方式提供备用。根据相关数据，数据中心IT负载约为芯片功率的1.4-1 稳步提升。巴拿马电源在HVDC基础上进一步提升设备集成度，进一步提升效率、减少占地。 2023年以来，包括百度、阿里、Meta、谷歌等企业纷纷发布或启动下一代高压HVDC产品，将直流电压从240/336V提升至±400/750V，进一步降低服务器端损耗。SST（固态变压器）由电力电子变换器和高频变压器组成，可实现高 压交流至低压直流/交流的电压变换及能量双向流动，在保持巴拿马电源优势的基础上进一步 20kV电力设备需求。 u 服务器电源单位价值量大幅提升，英伟达B系列产品带动铜连接和BBU应用 服务器电源（AC/DC）是数据中心供电重要环节，负责将UPS/HVDC输出高压交流/直流转变为服务器适用的12/48V直流。与传统服务器电源相比，AI服务器电源功率密度大幅提升，单位价值量是传统服务器电源的4倍以上。我们预计， 2024-2026年全球服务器电源市场空间为143/587/933亿元

........................................................................................ 11 6.2 项目电源配置方案............................................................................................... .......................................................................................... 17 7.2 电源运行技术要求............................................................................................. 水风光储可再生能源综合开发项目规划，应进行资源评估，分析多能互补特性， 提出设计水平年和供电范围，分析电力市场空间，提出规划方案和布局。 1.0.4 水风光储可再生能源综合开发项目设计，应分析项目建设条件，明确电源组成、 规模和特性，进行工程设计，并分析项目开发经济性。 1.0.5 水风光储可再生能源综合开发项目应提出运行和管理的技术要求。 1.0.6 水风光储可再生能源综合开发项目技术，除应符合本规范外，尚应符合国家现行

关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见搞） 大力发展储能技 术 2021年4月30日 发展改革委 关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见 3 相关政策 国 提升新能源功率顽测水平和气象顽测顽警水平，加强 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 风电、光伏预测功能建设。 方法。 设备部2 调 中 强化电力平衡管理，建立考虑负荷类型和分布式能源 拓展配电自动化主站分布式光伏功能应用，推进台区智 心 案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 深化配电物联网建设应用，深化融合终端与智能断路器 理功能，强化分布式电源的国-网-省-地纵向管理 智能电表等交互，实现台区全景监测、故障精准研判 实现分钟级数据采集功能，试点建设县域分布式光伏 分布式光伏并网监控、电动汽车有序充电等功能规模 应用。 功率预测与监视系统。 开展台区级低压分布式电源功率自主平衡试点，提升 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 分布式电源调节能力。 资源高比例接入的边缘终端扩展应用支撑模块。 政策背景 大力发展风电、太阳能发电，提升非化石能源在终端能源消费中的占比，是实现“30.60”双碳目标的题中之 然而，推动能源系统的清洁化转型，必然会对全社会用能的经济性、可靠性带来挑战，能源系统的“清洁化、经 济性、可靠性”是不可忽略的“能源三角形”问题。 方面，能源系统的清洁化和供能可靠性

12 14 15 16 17 22 23 25 26 行业概述 Part 1 定义及研究范畴 研究范畴 智算中心供配电系统是指从电源线进线，经10kV中压配电设备、变压器、0.4kV低压配电设备、不间断电源UPS、后备电池、 UPS配电设备到IT负载为止的整个电路系统，涉及电力输入、分配、应急储备等多个环节，是智算中心的生命线，保障着智 算中心各类设备的正常用电 头柜等相关产品和解决方案子市场。 智算中心供配电系统：是从电源线路进用户起，经高 / 中 / 低压配电设备到 IT 负载为止的整个电路系统。 中压 ATS（Automatic Transfer Switching Equipment）：自动转换开关电器的一种，专门设计用于中压等级（如 10kV）的电源切换。其核心功能是在主电源（如市电）故障时，自动将负载切换到备用电源（如中压柴油发电机），以保障 数据中心、电厂等关键场所的电力供应连续性。 量、信号、保护、调节等设备组装在一起的组合体，主要 用于对用电设备进行控制、保护和电能分配等。通常应用于电压等级为 0.2kV 至 0.66kV （0.4kV 为主）的电力系统中。 不间断电源：不间断电源，利用电池化学能作为后备能量，在市电出现断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供电 能的一种能量转换装置。包括 UPS（ Uninterrupted Power System ）、HVDC（High

水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 理 功能，强化分布式电源的国 - 网 - 省 - 地纵向管理， 实现分钟级数据采集功能，试点建设县域分布式光伏 功率预测与监视系统。 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 方法。 提升新能源功率预测水平和气象预测预警水平，加 强 风电、光伏预测功能建设。 风电、光伏预测功能建设。 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 资源高比例接入的边缘终端扩展应用支撑模块。 开展台区级低压分布式电源功率自主平衡试点，提 升 分布式电源调节能力。 国 调 中 心 2 年 重 点 工 作 设 备 部 2 年 重 点 工 作 相关政策 升级，新能源发电装机成为第一大电源；分布式、微网加快发展，跨省区输电继续增长；火电灵活性改造全面实 施 , 新能源主动支撑、虚拟电厂、柔性输电、系统安全运行和控制等技术逐步成熟并推广应用。 2031-2045 年 是建设 期 ，新型电力系统基本建成，新能源逐步成为电量供应的主体，主动承担系统调节和电力保障责任；分布式、 微网 和综合能源网络广泛存在，就近消纳以新能源为主的分布式电源；“西电东送”趋于饱和，大电网发展步入稳定

5 预测二：服务器主板将采用高压直流供电架构 7 二、AI 服务器机架的供电 12 预测三：AI 服务器机架的功耗将超过 1 兆瓦 12 预测四：AI 的能耗需求将推动电源架的功率等级突破 100 千瓦 13 三、数据中心的整体供电 16 预测五：新一代数据中心的功率需求将迈向吉瓦级规模 16 预测六：配电将从交流系统转向直流微电网 17 预测七：可再生能源将成为满足 统计算任务转向 AI 工作负载，其能源需求也在急剧上 升。为满足这一持续增长的能源需求，未来的数据中 心将经历深刻的架构变革，并面临更高的质量、能效 与热管理要求。而实现这一切，都离不开创新的电源 管理解决方案。 AI 已深深融入我们的生活，它势不可挡，正不断拓展 自身的应用和影响范围。英飞凌始终坚持创新，因为 我们深知保持这一创新势头的重要性。当前，业界已 推出许多优秀的解决方案，充分展现了在应对 电的解决方案也能同步升级。 在本白皮书中，我们将分享英飞凌对未来 AI 电源管理 发展的若干洞见，探讨架构、质量、效率、热管理以 及能源可及性等方面的变化，将如何塑造这一领域的 未来格局。我们旨在通过分析，帮助读者深入理解这 一持续演进的前沿方向。 借助英飞凌的创新解决方案，迈向更高能效、更具可 持续性的 AI 驱动世界之旅。 Adam White 电源与传感器系统事业部总裁 4 引言 在大型数据中心中，训练日益庞大的

水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 理 功能，强化分布式电源的国 - 网 - 省 - 地纵向管理， 实现分钟级数据采集功能，试点建设县域分布式光伏 功率预测与监视系统。 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 方法。 提升新能源功率预测水平和气象预测预警水平，加 强 风电、光伏预测功能建设。 风电、光伏预测功能建设。 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 资源高比例接入的边缘终端扩展应用支撑模块。 开展台区级低压分布式电源功率自主平衡试点，提 升 分布式电源调节能力。 国 调 中 心 2 年 重 点 工 作 设 备 部 2 年 重 点 工 作 相关政策 升级，新能源发电装机成为第一大电源；分布式、微网加快发展，跨省区输电继续增长；火电灵活性改造全面实 施 , 新能源主动支撑、虚拟电厂、柔性输电、系统安全运行和控制等技术逐步成熟并推广应用。 2031-2045 年 是建设 期 ，新型电力系统基本建成，新能源逐步成为电量供应的主体，主动承担系统调节和电力保障责任；分布式、 微网 和综合能源网络广泛存在，就近消纳以新能源为主的分布式电源；“西电东送”趋于饱和，大电网发展步入稳定

侧系统冷源，实现冷 却介质的降温。CDU 设备组成包括板式换热器、二次侧循环水泵、定压补液系统、膨胀 罐、过滤器、控制调节阀、温湿度传感器、压力传感器、温度传感器、流量计、控制 系统、触摸屏、电源模块、智能电表等配件，如图 3 所示。 智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书 14 图 3 冷量分配单元 CDU 示意图 智能变频水泵系统保证末端冷量分配稳定，将满足使用需求的冷却液经水泵提升 成。 （1）机柜尺寸：宽 600mm×深 1200mm×高 2200mm，机柜外形尺寸的偏差不得超过 （-3，0 mm），外表面对底部基准面的垂直度公差不得大于±3mm；机柜用于安装设备 （电源框、服务器、交换机等）的有效空间不小于 47U，机柜方孔柱每 U 高度为 44.45mm， 并在安装孔侧方丝印数字标识。 （2）机柜满足 19 英寸和 21 英寸服务器设备和交换机的安装，同时兼容 两种形式，一种为盲插型供电单元包括电源框（Power Shelf）和供电母排（Busbar） 组成，供电电压为+48V～+54V；另外一种为常规的 PDU 供电单元。 3.3.3.1 盲插型供电单元 （1） 电源框 电源框将交流电转为直流电，支持+48V～+54V 恒压直流输出给服务器等设备供电。 单机柜内可安装多个电源框，每个电源框高度 1U，含 6 个电源模块和 1 个电源监控模 块，供电