绿色算力投资手册(上)：低碳化与数字化双引擎驱动，绿色算力多维度创新发展

证券研究报告 | 深度研究 | ESG 及绿色金融 http://www.stocke.com.cn 1/49 请务必阅读正文之后的免责条款部分 深度研究 报告日期：2025 年 08 月 03 日 绿色算力投资手册（上）：低碳化与数字化双引擎驱动，绿色算力多维度创新发展 核心观点 算力作为新质生产力重要组成，随着“双碳”目标推动“低碳化”与 AI 应用普及推动“数字化”，双引擎驱动绿色算力蓬勃发展。从算力全生命周期来看，绿色算力包括能源侧的间接碳排放、算力侧的算法选择和数据中心设备载体层面的制造间接碳排放与运营直接碳排放、应用侧的使能行业转型减碳三大主要方向。具体案例分析了头部科技公司绿色算力实践：Amazon AWS 迁移场景、Google 24/7 无碳能源、Microsoft 循环中心、腾讯“风光储”微电网、阿里云浸没式液冷、华为绿色网络。 ❑ 宏观：绿色算力是 AI 时代的必然选择 算力是新质生产力的重要形态之一，是加快发展新质生产力的重要抓手。据中国信息通信研究院测算，2023 年全球算力总规模达到 1369EFLOPS（每秒进行百亿亿次浮点运算的能力），预计未来五年将以超过 50%的速度增长；我国算力总规模达到 230EFLOPS，近 5 年平均增速近 30%。随着算力需求爆发式增长，高能耗挑战伴随而至。IDC 数据显示 2024 年 AI 数据中心 IT 能耗达到 55.1TWh，2025 年将增至 77.7TWh，2027 年将增长至 146.2TWh，2022-2027 年五年年复合增长率为44.8%。基于杰文斯悖论的现象表明，DeepSeek 带来的算法效率的提升并未抑制算力需求，反而因更多的用户和场景的加入，推动大模型普及与应用落地，带动数据中心、边缘及端侧算力建设。 绿色算力通过“低碳化+数字化”双引擎驱动，实现算力高效供给与可持续发展平衡，本质是算力产业进化的必然方向。绿色算力具备全局性、先导性、长期性的属性特征。从宏观的社会环境角度来看，绿色算力是算力基础设施实现绿色、低碳、可持续发展的一种算力形式，它将自然资源、环境资源作为算力发展的关键考量因素，把经济效益、环境保护和社会责任有机融合，旨在达成算力的低碳清洁、高效利用与科学配置。 ❑ 中观：绿色算力碳足迹包括能源侧、算力侧（算法+数据中心）、应用侧三大方向 从算力全生命周期来看，算力的碳足迹主要包括三个方面，能源间接碳排放（电网购电）、覆盖全生命周期资产投入及运营管理产生的间接碳排放（基础设施建设等）以及运行过程中拥有和控制的排放源产生的直接碳排放（备用柴油发电、制冷剂溢散等）。按照另一种方法，可以划分为硬件和软件两个生命周期，从原材料提取到制造、能源使用以及最终的处置。硬件生命周期也就是资产投入的硬件设备与基础设施，可进一步细分为制造与报废阶段；软件生命周期也就是算力运营阶段，可进一步细分为模型训练的开发阶段与运营维护的部署阶段。 基于算力设备高效（Efficient）、算力载体节能（Conservation）、算能协同清洁（Clean）、算用协同普惠（Inclusive）的 ECCI 框架，我们在研究同时加入算法软件层面的绿色优化。能源侧聚焦发电、储能、供配电和调度平台，为算力提供电力支持；算力侧由数据中心承载，通过算法训练和推理对算力进行高效利用、完成核心生产；应用侧通过优化生成的 AI 模型与大数据的算力支持来满足边缘计算、产业转型、智慧城市、社会环境绿色发展等多维度需求。以此，也就对应着加大可再生能源占比（绿电绿证、东数西算、智能光伏、光储融合）、提升数字基础设施能效（绿色站点、极简网络、绿色数据中心、智慧运营）、使能行业绿色发展（电力、工业、交通、建筑）三大绿色发展的创新方向。 ❑ 微观：科技企业绿色算力实践拓展芯片、液冷、循环、运维、网络等多维新技术 海外：Amazon 通过自研 Trainium 芯片、全球超过 500 个风光绿电项目及 AI 负载调度，利用 AWS 迁移让计算密集型任务的碳排放比本地部署直降 99%，并承诺 分析师：祁星 执业证书号：S1230524120002 qixing@stocke.com.cn 研究助理：施文燊 shiwenshen@stocke.com.cn 相关报告 1 《市场流量快速反弹，监管影响见底出清》 2025.07.25 2 《长线资金 ESG 投资经验启示：保险资管篇》 2025.07.21 3 《最新绿金目录出炉，“中国分类法”显雏形》 2025.07.16 深度研究 http://www.stocke.com.cn 2/49 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2030 年水资源正效益，树立云减碳标杆；Google 凭借 TPU v5e 高能效芯片与 24×7 无碳能源实时匹配，数据中心全年平均 64%时段零碳运行，北欧等园区已超90%，率先实现小时级零碳运营；Microsoft 以六大循环中心把服务器再制造率提升到 90.9%，结合芯片级液冷与功率回收技术，2030 年达成碳负排，并清除自创立以来的历史排放。 国内：腾讯扩大部署可再生能源设施，推动租赁数据中心绿色能源转型，在河北怀来投运国内首个“风光储”一体化微电网，年发绿电 1400 万度，让数据中心成为可调负荷，每年减少 8000 吨碳排放，并构建相应的智能微电网管理平台（EMS）。阿里云作为亚洲液冷技术标杆，自研浸没式冷却系统驱动数据中心年均 PUE 降至1.19，高性能高压直流、智能算法运维策略、利用热能交换技术与市政供暖合作，对外输出绿色算力标准；华为提出了“绿色站点-绿色网络-绿色运营”系统性解决方案，利用自身技术优势构建“全光+极简”的绿色网络，OXC 全光交换把 96Tbps节点功耗降到传统方案的 1/40，并以融合核心网与 64T64R Massive MIMO 帮助运营商在站点、网络、运营全维度同步减碳。 ❑ 风险提示 经济修复不及预期；绿色算力相关政策推行不及预期；市场情绪与偏好波动风险。 深度研究 http://www.stocke.com.cn 3/49 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录 1 绿色算力是算力发展的基本原则，也是为新质生产力长足进步注入动能的重要举措 ....................... 7 1.1 绿色算力本质上是算力（尤其是 AI 算力）发展的一个必然导向 ................................................................................ 7 1.2 绿色算力的属性特征：全局性、先导性、长期性 .......................................................................................................... 9 1.3 区别于传统算力，绿色算力的核心在于全流程低碳、零碳 .................................................................