碳硅融合：智算中心的源网荷储能源新范式

南瑞继保NRELECTRIC碳硅融合：智算中心的源网荷储能源新范式南瑞继保季炳伟南京南瑞继保电气有限公司应用背景目录0102E电源发展历程CONTENTS03技术方案介绍双碳背景需求NR南瑞想煲构建以新能源为主体的电力系统是落实国家“双碳”战略的必由之路，需要通过关键技术革新，在保障电网安全的基础上实现能源转型■装机容量88600■新增容量520686090036544441343926128153 328482534330656216392770031360514869536965907934传统电力系统，以化石能源为主体2020202120222023202420202021202220232024光伏风电我国风电、光伏装机发展（万千瓦）2023年12月，西北地区新能源装机占比超50%2060年新能原预测新能源成为“主力电源”6006截至2025年5月底，我国风电光伏发电装机突破16亿千瓦，占总装机比重45.7%（超火电）电量占比总装机占比新型电力系统，以新能源为主体www.nrec.com 1AI电力需求NR南瑞想煲确着云计算，人工智能，电动乘用车等技术及应用的煤发式增长，数据居中心、直流快速充电站等应用场景中的用电容量不断攀升，传统供电方案存在功率变换环节多、效率低、体积庞大、电压调节能力差等痛点中国算力规模（EFLOPS）中国数据中心电力负荷5401660亿kWh1400311200272024年（2个三峡）16201数量中心负荐（GW)4000亿kWhFPGLIM2022=2023=2024=2025E=2026E=2027E=2028E2030年（1.3个雅江）全球算力规模（EFLOPS）全球数据中心电力负荷18000160004150亿kWh140002024年（英国）1000000866000300020004296119450亿kWh2000全球用力规模(EFLOPS) 2020 = 2021 = 2022 =2023 = 2024 = 2025E = 2026E = 2027E = 2028E2030年（日本）4高耗能与绿电需求困境NR南瑞缇煲智算中心能耗特点智算中心平均PUE1.5、年利用小时8760，负荷密度瞬间变化量大，可再生能源却呈间歇、波动、逆调峰特性。传统模式的浪费传统“市电+UPS”模式造成双重浪费：电网侧为保供预留容量备用，用户侧为安全余双倍配置，导致碳成本年增15%、电费占OPEX60%以上。局部电网压力局部电网尖峰负荷被放大30%，传统模式无法满足智算中心的高可靠与低碳需求。www.nrec.com政策解读NR南瑞缇堡1192号文（2025年9月）解决“怎么算账”：建立安容量缴纳输配电费机制，下网电量免系统备用费供电模式新能源通过专线直接向单一用户供电，明确合法地位，禁上电网企业投资建设，推动非电网主导的市场化路径规划管理项目需整体备案，涵盖电源、负荷和线路三部分。纳入省级能源与国土空问规划，确保建设合规可控。电压限制接入电压等级不超过220（330）千伏，保障系统安全限定为中高压配电网范围，避免对主网造成冲击。绿电直连政策投资主体允许民营企业等多元主体参与投资，激发市场活力。鼓励由用电负荷方主导项目开发与运营。购电机制电源与负荷属不同主体时，须签订长期购电协议。保障电力供应稳定性，降低项目运行风险。通过协议约束和规划前置，确保项目可持续运行。运行保障强化项目全周期监管，防止正无序建设和瓷源浪费www.nrec.com 16政策计费方式NR南瑞缇煲采用“单一容量制”计算模式：月度容（需）量电费三现行政策容（需）量电费+电量电价×平均负荷率×730小时×接入容量计费模式转型公式双部构成由按电量收费转为按接入容量收费，下网电费用由现行容量电费与基于虚拟电量的附加量不再计收电量电费和系统备用费。部分共同组成，体现固定与变动成本分摊。虚拟下网电量核心变量定以平均负荷率×730小时×接入容量测算，将电费与接入容量强关联，激励企业优化配置，潜在用电需求转化为固定成本基准，提升变压器利用率和负荷匹配度www.nrec.com 1应用背景目录0102E电源发展历程CONTENTS03技术方案介绍电源发展历程NR瑞保现有的AIDC电源主要分为UPS、HVDC、巴拿马电源三类，UPS和HVDC应用较多。1、UPS由整流器、逆变器、蓄电池组和切换开关组成，正常时市电经整流、逆变后供电并为蓄电池充电，市电异常时蓄电池放电，整流或逆变环节故障时通过切换开关旁路供电；2、HVDC由交流配电模块、整流器、直流配电模块、蓄电池组和监控装置组成，整流器是核心，市电正常时整流后供电并充电，市电敌障时蓄电池供电，省去逆变环节，电源效率更高；3、巴马电源将10干伏配电等核心环节柔性集成，最早由阿里联合台达开发，本质是高压直流供电形式，通过省略中间环节提升系统效率、减少占地面积，自前主要由阿里大规模部署；电源发展历程NR南瑞缇煲AIDC电源方案对比UPS240V/336VHVDC巴拿马电源指标UPSHVDC巴拿马主流：2N，DR主流：1路市电+1路DC主流：2NDC电源几余供电模式很少采用：RR也可：1路市电+1路特别登记：2NHVDCHVDC可用性结构负载，可用性一般 结构简化，可用性高环节简洁，可用性极当前85%-10%-高<5%份额90%15%理论链路效率93%95%97.5%点地面积310m300m110m(2.2MW IT)92%-96%-98.5效率建设周期12个月左右6个月左右3个月左右94%98%%系统成本（元W)3元/W2元/W1.3元/W优势应用成熟，产品生态完 成本下降，结构简单集成度更高，效率高未来逐步被渗透率善更高，运维简单技术验趋势HVDC快速提占地面积较大，产业链 产业链不成熟。运行替代升证阶段缺点效率提升有限，扩展不不成熟，运行案例少， 案例少，可扩展性较灵活，占地面积大缺乏运维经验差www.nrec.com10NR南瑞缇堡电源发展历程在不久前OcP全球峰会上，AI行业巨头英伟达（NVIDIA）正式发布白皮书《8ooVDcArchitectureforNextGenerationAlnfrastructure》，全面描绘了Al厂电力基础设施的下一阶段发展蓝图。8oovDC直流供电架构成为数据中心下一阶段发展的关键技术路径。415VACDistributionToday3.1utilityMairAC UPS415 VACAC Dist415 A(On-GHGenoptihEnergy(Optional)StorageFuture800 VDC DistributionMedium VoltageRectifierUtilityGNetworkOn-PremGenBatteryErStorageSystwww.nrec.com111电源发展历程NR南瑞缇煲供电技术进化的底层逻辑：1）随着AI算力需求的增长和高性能GPU的部署，IT负荷功率电装术发服高变方育其力提升化供电路径大幅提升，同时AIDC存在物理空间有限+系统散热问题，迫使提真用电效率IT负薄功率理升提高供电系晓效率供配电功率密度大幅提升，供电系统尚800V/±400V更高压直传统240/800VSS