人工智能浪潮奔涌，算力正成为新的“用电大户”。北京理工大学等发布的《数据中心综合能耗及其灵活性预测报告》预计，2025年我国数据中心电耗约占全国电耗的2.4%，2024至2030年年均增速约20%，远超全社会用电平均增速。用电量激增之下，“绿色门槛”同步抬升。国家发展改革委等四部门2024年7月印发《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》，要求国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超80%。在此背景下，算力负荷如何与电力系统友好相处，能源如何更好支撑人工智能数据中心（AIDC）发展？带着这些问题，《中国能源报》记者专访了厦门科华数能科技有限公司（以下简称“科华数能”）高级储能解决方案专家林金水。
■■ 分层治理，消解算力负荷波动
走进一座AIDC，最先被感知的是功率的“脉动”。AIDC的算力来自成千上万块图形处理器（GPU）的集群运转。大模型训练中，成千上万块GPU同步启停，负荷在毫秒间剧烈起伏。数据显示，单机柜功率从传统数据中心的5—10千瓦跃升至20—100千瓦乃至更高。负荷的“脾气”变了，沿用多年的供电方式面临新考验。
“在AIDC场景中，储能主要解决两个问题：一是GPU侧负荷激烈波动对传统电源供给的影响，二是AIDC巨大电量需求如何供给。”林金水分析，“为降低碳排放，目前的解决方案是风光新能源的高比例应用，而风光天生波动，同样需要储能。”
截至2025年底，我国风电、太阳能发电装机合计达18.4亿千瓦，约占总装机的47%，历史性超过火电。绿电日益成为电力供应的“主力军”，而风光“看天吃饭”，高比例接入离不开储能的调节支撑。
如果说电力系统是一台精密运转的机器，储能就像装在关键部位的“减震器”。难题是，负荷侧与电源侧的“震动”并不相同。
“二者的波动有非常大的不同。”林金水解释，“需要储能来平滑的功率幅值、响应速度、支撑时长都有很大差异，靠一个位置、一种储能技术很难全面覆盖。”
从GPU到电网，不同位置解决不同问题，需要不同的技术方案——在科华数能看来，负荷扰动须逐层消化，避免问题层层传导、叠加放大。
这一判断正成为行业共识。业内已提出分层治理思路，毫秒至秒级波动由超级电容吸收，秒至分钟级由不间断电源（UPS）电池承担，分钟至小时级交给电网侧储能。恰如一场接力赛，各棒各有分工、环环相扣。AIDC的波动治理，考验的是全链路协同设计。
■■ 老装新用，重塑UPS功能定位
在数据中心的供电版图里，UPS是不缺位的“守门员”，几十年如一日守着供电连续性的最后一道防线。
“传统UPS主要有两个作用：一是有市电时净化稳压，二是电网异常时不间断切换到电池连续供电。”林金水介绍，“目前国内年停电次数不多，铅酸电池的循环寿命基本可满足3到5年的使用需求，加上铅酸电池天生安全性较高，所以现阶段UPS基本配置铅酸电池。”
进入AIDC时代，UPS有了新考题。林金水说：“GPU的波动具有集群性质，若不处理，会直接传到电网侧。当电网偏弱时，甚至可能引起电网振荡，业内已有先例。预计未来3到5年，UPS仍将是国内AIDC供电的主流方案。关键在于如何让UPS从‘被动备用’转向‘主动治理’。”
转身的底气，藏在线路结构里。“UPS本身的拓扑是AC—DC—AC，电池回路还有双向DC—DC，各变换回路可单独控制功率流。”林金水解释。
这番话拆开看并不复杂。AC即交流电，是电网输送、服务器使用的电；DC即直流电，是电池储存的电。AC—DC—AC就是电网送来的交流电先整流成直流电，再逆变成纯净稳定的交流电供给服务器；电池挂在中间的直流环节上，双向DC—DC变换器如同电池的“智能阀门”，充放多少均可精准控制。
“配上高倍率磷酸铁锂电池，利用电池回路DC—DC的调节作用，就可以先对服务器的波动做一定平滑，再传到电网侧。”林金水说，这相当于在算力负荷与电网之间加装一道“缓冲带”，让电网免于直面算力密集的“心跳”。
■■ 内外有别，答好绿电消纳考题
同一个AIDC命题，太平洋两岸的解法正在分化。
“北美当前要解决的是电源供给问题，最快的方式基本是燃机。”林金水分析，“AIDC的负荷大比例快速波动，若不配置储能，燃机与负荷的功率比就要加大很多，经济性不划算；配置一定比例的储能，可大幅降低燃机装机容量。”
国内的考题则是另一个。“我国电网容量相对充裕，但面临绿电消纳的困境，要大比例消纳风光绿电，长时构网储能是刚需。”林金水说。
值得一提的是，政策也在同向发力。《新型储能规模化建设专项行动方案（2025—2027年）》明确鼓励构网型储能应用、拓展算力设施场景。
“储能与燃机的配合，科华数能在国内石油钻探项目上已有成功案例。近两三年来，国内众多大型构网储能电站运行得相当不错，个别项目已达吉瓦级别，可满足整站黑启动及现场短路低穿实验的要求，积累了丰富的大型构网运行经验。”林金水介绍，科华数能在西北高海拔区域、内蒙古阿荣旗等地都提供了大型构网型储能电站的解决方案，并得到行业高度认可。
作为行业样本，科华数能深耕电力电子近40年、运营数据中心10余年，是国内少数同时布局储能与数据中心电源两大赛道的企业之一。“懂算力负荷、懂高压供电、懂储能调控”的复合能力构成其切入AIDC赛道的现实基础。“未来，我们将利用自身在数据中心业务和新能源业务上的组合优势，针对国内和海外不同的需求场景，提供逐级的解决方案。”林金水表示。
当然，必须清醒看到，AIDC配储这条赛道刚刚起步，电池寿命、安全与商业模式都待市场检验。算力与电力的“双向奔赴”没有标准答案，只有在新型电力系统建设中持续探索。
