源网荷储储能助力，打造绿色算力先锋，推动数字经济绿色转型

11 月 22 日，国家数据局公布《国家数据基础设施建设指引（征求意见稿）》，为数据中心的发展带来了新的方向。该指引提出了一系列重要举措，包括强化枢纽节点与非枢纽节点的协同联动，支持绿电资源丰富的非枢纽节点融入全国一体化算力网建设，利用 “源网荷储” 等新型电力系统模式，以及加强数据中心智慧能源管理等。

这一政策的出台，具有重大的意义。一方面，它有助于整合和优化全国范围内的算力资源，降低算力使用成本和门槛，满足各领域不断增长的计算需求。另一方面，对于推动我国数字经济的发展、促进区域协调发展、推进数据要素流通以及落实 “双碳” 战略都起着关键的作用。

在具体措施方面，支持绿电资源丰富的非枢纽节点融入全国一体化算力网建设，意味着将充分发挥这些地区的绿色能源优势，为算力提供可持续的动力支持。加强大型风光基地和算力枢纽节点协同联动，能够将绿色电力转换成绿色算力，实现能源与算力的有机融合。积极推进风光绿电资源消纳，不仅有助于提高绿色能源的利用效率，还能为实现碳达峰碳中和目标贡献力量。

“源网荷储” 等新型电力系统模式为数据中心的能源供应提供了新的解决方案。发展用户侧新型储能，围绕大数据中心、5G 基站、工业园区等终端用户，合理配置用户侧储能，提升用户供电可靠性和分布式新能源就地消纳能力。

持续开展绿色数据中心建设，加强数据中心智慧能源管理也是重要的任务之一。国家发改委等五部门发布的实施意见提出，要开展数据中心用能监测分析与负荷预测，优化数据中心电力系统整体运行效率。支持采用合同能源管理等方式对高耗低效数据中心整合改造，推进数据中心用能设备节能降碳改造，推广液冷等先进散热技术。

此外，国家数据局还提出要探索绿电直供新模式，有序开展绿电、绿证交易。“绿电直供” 模式有望成为应对欧盟碳壁垒的新路径，通过分布式新能源项目直接向工业园区、农业产业园等提供绿色电力，实现能源生产与消费的直接对接，降低企业碳排放，提升竞争力。

总之，国家数据局公布的《国家数据基础设施建设指引（征求意见稿）》为数据中心的发展指明了新方向，通过强化枢纽节点与非枢纽节点的协同联动，支持绿电资源丰富的非枢纽节点融入全国一体化算力网建设，利用 “源网荷储” 等新型电力系统模式，加强数据中心智慧能源管理，探索绿电直供新模式等举措，将推动我国数据中心向绿色、高效、可持续的方向发展。

“源网荷储” 是以 “电源、电网、负荷、储能” 为整体规划的新型电力运行模式。在与数据中心结合时，是以算力节点为单位的源网荷储一体化体系，统筹规划保证数据中心安全、低成本用电。具体而言，“源” 是以新能源（风电、光伏）为主的电力电源；“网” 是在新能源电站和电力用户之间建设专用供电网络，配套相应的输配线路、变电站和附属设备，组建分布式智能电网；“荷” 是引进符合经济社会及产业发展，具备需求侧响应能力的优质电力用户；“储” 是配套建设储能，满足负荷侧电压等级需求，提高电力系统灵活性调峰调频能力，保障电力安全实现高质量供电。

1.科华数能在数据中心储能解决方案中的关键技术

系统化设计：多个项目规模化稳定运行，为数据中心储能提供可靠的系统架构。

高效率设计：PCS 最大转换效率达到 99.03%，可显著提高系统效率，降低能源损耗。

高可靠性设计：连续多年无故障运行，确保数据中心供电的稳定性。

优化系统结构：降低电站建设与运维成本，提高数据中心储能的经济效益。

2.高压侧和低压侧储能系统的拓扑结构和应用特点

高压侧储能系统通常以大型集中储能高压侧 10kV 或 35kV 接入方案为主。在大型高压侧接入方案中，储能系统可为园区多个数据中心或其它负荷提供应急电源。通过在园区与电网关口点峰谷测试，可实现对整个园区用电峰谷控制，实现消峰填谷。集中式与分散式储能供电方式相比，可解决应急供电线路长，可靠性低等问题。

应用特点：

峰谷电价运行控制策略，充分利用不同时段电价差异，降低用电成本。

具备电网辅助服务的特点，满足电网调度要求，可参与电网辅助服务。

系统利用能力互联平台，打造智能储能系统，充分利用当地的窝电、弃电。

大型储能系统接入园区，可提升园区供电系统的稳定性、可靠性，同时集中解决园区及数据中心电能质量问题。结合 UPS 电源系统，可进一步提升数据中心供电的可靠性。

低压侧储能系统通常以一个数据中心机房或一个集中供电单元低压侧接入，此方案融入直流母线系统。

应用特点：

IDC 机房或一个单元供电拓扑组成一个系统，采用直流母线的方案，储能接入直流母线作为电源支撑。

母线中融入光伏直流接入方案，使光伏系统效率最大化应用。

IDC 应急电源部分直接采用高压直流方案，在储能直流母线通过 DC 或 DC 变换单元接入供电。

IDC 供电电源的传统 UPS 方案，与本次直流母线供电方案形成双备份，与当前互联网数据中心主流的双路供电（一路市电与一路高压直流）方案比较契合，提升供电可靠性。此系统接入规模以 300~500kW 一个单元作为标准化单元，提高可靠性的同时规模化降低成本。

绿电直供是通过直接使用太阳能、风能等清洁能源发电，实现电力供应绿色化。在落地过程中，需要储能来平衡供需关系，确保电力系统稳定运行。多项政策已明确鼓励发展绿电直供模式，如国家数据局公布的《国家数据基础设施建设指引（征求意见稿）》提出探索绿电直供新模式，有序开展绿电、绿证交易；国家发展改革委也鼓励有关地区探索开展数据中心绿电直供。

绿电直供模式在应对欧盟碳壁垒方面具有重要意义。欧盟新电池法生效后，明确了电动车电池碳足迹计算规则，“绿电直供” 模式更贴合 “直连电力” 计算模型，有望成为破解当前困局的新路径。此模式不仅有助于降低企业碳排放，满足绿色发展需求，更能在碳排放核算中直接体现新能源的环境价值，是国际规则下减少争议、提升竞争力的有效手段。

以 “全国一体化算力网络” 和林格尔数据中心集群绿色能源供给示范项目为例，该项目为呼和浩特和林格尔新区华电能源有限公司依托内蒙古枢纽和林格尔数据中心集群，开展的算电协同关键技术研究与应用示范。目前项目建设以新能源发电以及电网配套基础设施为主，其中绿色供电项目总容量 36 万千瓦，风电装机容量为 30 万千瓦，光伏装机容量为 6 万千瓦，配建 6.48 万千瓦 125.92 万千瓦时（18%/4h）的储能系统，总投资 17 亿元。绿电直供中国移动、中国电信、并行科技等 4 家负荷侧用户数据中心，总算力 1.5 万 P，共计 23.38 万千瓦负荷。项目在算力与绿色电力一体化融合方面的应用，将有效提高前端绿色供能水平，初步构建电算协同、电碳汇协同发展的制度体系，大力强化后端算电上下游产业融合。

该项目建成后，每年可节约标煤约 19 万吨，减少二氧化碳排放约 63.5 万吨。同时，项目带动包括国电南自、云储新能源、瑞科特在内的新能源上下游产业落地内蒙古和林格尔新区，为数据中心绿电直供模式提供了成功案例和宝贵经验。

数据中心储能的现状与未来

目前，数据中心配备大型储能并不多见，主要原因有以下几点。首先，数据中心能耗巨大，现阶段储能容量很难满足兆瓦级电量需求。随着数字经济的快速发展，数据中心对电力的需求急剧上升，而现有的储能技术难以提供如此大规模的电量储备。其次，锂电池作为常见的储能设备，存在安全隐患。近年来，电动自行车、电动汽车、储能站等领域多次爆发锂离子电池安全事故，使得大众对锂离子电池的安全性普遍存在疑虑。数据中心作为关键的信息基础设施，对安全性要求极高，锂电池的安全问题成为其在数据中心应用的一大障碍。最后，成本高昂也是数据中心配备大型储能的一大难题。数据中心建设大型储能系统需要巨大的投入，包括设备采购、安装调试、运营维护等方面的成本。然而，目前储能系统的投入产出比不高，难以在短期内收回成本，这使得数据中心运营商在考虑配备大型储能时较为谨慎。

当前，数据中心应用储能更多地呈现出 “储能 +” 模式，即储能与数据中心通过微电网、新型电力系统等形式深度融合。例如，合盈数据（怀来）科技产业园基于 “源网荷储” 一体化的数据中心选址策略，在张家口可再生能源发电项目中获取稳定绿色电力，实现了 100% 绿电供应。广西来宾新能源数据中心项目依托 “源网荷储一体化” 项目，可提供 7515 个 5kW 机柜，推动了 “数、网、算、电、绿” 多维融合，发挥了算力与绿色电力一体化优势。内蒙古中金数据乌兰察布零碳算力基地项目作为内蒙古首个数据中心领域的源网荷储一体化项目，总投资 62 亿元，建成后将提供约 2.5 万架机柜，实现高比例绿色算力供给。

这些项目的成功实践表明，“储能 +” 模式能够有效推动绿色算力建设。通过与微电网、新型电力系统的融合，数据中心可以更好地利用可再生能源，提高能源利用效率，降低碳排放，实现可持续发展。

在技术与投入产出比优化后，数据中心储能应用潜能巨大。首先，储能可以提升可再生能源比例，推动数据中心稳定用电、绿色低碳发展。数据中心运行对安全要求极高，储能能够解决供电不稳定的问题，提高风光能源的使用，降低碳排放。在技术突破下，储能实现更为庞大的电量存储后，可以在市电断电时作为备用电源为数据中心供电，保证用电平稳，甚至有望替代柴发，进一步减少碳排。

其次，储能能够实现削峰填谷，节约成本。储能的形式决定了其可以在用电高峰放电，在用电低谷进行蓄能，有效节约数据中心用电成本。在技术、应用模式等更为成熟后，储能还有可能通过并网的形式参与到电力市场调峰行为中，让数据中心从负荷侧转变为供电侧，获取市场效益。在绿电、碳交易市场中，数据中心的身份将从买方变为卖方，获得更多收益。

此外，数据中心储能不只是电能，蓄冷、储热等均包含在其中。以余热回收为例，如果能够充分开发并实现有效储能，将推动余热在供暖乃至农业上的应用，有效提升经济效益，实现产业链的拓展，促进多产业绿色发展。