大模型训练与推理需求持续攀升,人工智能数据中心(AIDC)正加快成为智能经济的关键基础设施。单机柜功率由数千瓦迈向数百千瓦乃至兆瓦级,单栋楼供电规模由10兆瓦向数百兆瓦演进,算力扩张背后的电力考题随之显现,供电架构如何提效,设备可靠性如何守住,新能源与储能如何协同,产业标准怎样跟上?
在业内人士看来,AIDC竞争已不只是算力规模之争,更是能源利用效率、供电质量与产业生态的综合较量。从示范应用到规模交付,行业需在技术迭代与工程验证之间找到平衡。
■■ 功率密度跃升,
供电架构随之变化
AIDC并非传统互联网数据中心(IDC)的简单扩容。如果说IDC是数字经济的“通用仓储”,AIDC更像智能时代的“算力工厂”,其负荷规模、功率密度和迭代速度都在改变供电系统的设计逻辑。伊顿电气亚太区电能质量研发及产品副总裁郑大为介绍,2025年AIDC整体市场容量约50吉瓦,2026年预计翻倍至约100吉瓦,到2030年全球市场规模有望接近300吉瓦甚至更高。自2023年以来,中国AIDC每年增速约25%。
需求扩张直接体现在机柜和建筑形态上。传统数据中心单机柜功率多为6—10千瓦,单体楼功率约10兆瓦;如今单机柜功率已达到300千瓦,后续还将向1.2兆瓦演进,超级算力工厂单栋楼规模则转向200兆瓦至300兆瓦。与此同时,GPU芯片迭代周期由约5年缩短至15—18个月,供电系统既要承接当前负荷,也要为下一轮升级预留空间。
“减少转换环节、提升效率,是供电技术迭代不变的主线。”TÜV莱茵大中华区太阳能与商业产品服务AIDC业务开发高级经理周培剑表示,从传统UPS、HVDC到巴拿马电源,再到当前备受关注的固态变压器(SST),供电系统已经历四次较大迭代。传统UPS供电链路长、经多级变换后供电系统效率约为95%,SST省去部分传统隔离和变换环节,整体效率可达到98.5%以上。
效率提升之外,建设方式也在变化。预制化、模块化架构可将供电系统拆解为5兆瓦、10兆瓦等单元,通过工厂预制和现场拼装缩短交付周期。不过,模块化并非简单“搭积木”,仍需与机柜功率、芯片节奏和后续运维同步设计,AIDC供电模式正在从单台设备转向系统架构和产业生态的搭建。
■■ 稳定高效为先,
绿电储能协同破题
“算力的尽头是电力。”在周培剑看来,从运营端看,电力消耗是数据中心成本的大头,提高电源效率、降低功耗,将直接改善项目全生命周期的经济性。但在算力业务尚未完全成熟的当下,成本并非唯一尺度,供电可靠性仍是不可让渡的底线。
新风光电子科技股份有限公司总经理胡顺全表示,从设备投资看,与芯片、存储等投入相比,供电设备在算力中心整体费用中的占比相对较小,首要任务是提供可靠、稳定、高效的高质量设备。“出现毫秒级电压问题,整个模型跑到90%以后重新跑,损失太大。”这意味着,其他辅助投入都应建立在高质量供电之上,而不能以牺牲稳定性换取短期成本优势。未来至少3年,行业仍需通过示范应用夯实产品可靠性,尤其要补齐高频变压器在局部放电、绝缘验证等方面的短板。
稳定供电还离不开电源侧协同。郑大为介绍,乌兰察布AI计算容量目前已达到10吉瓦级别,新能源发电在数据中心用电中的平均占比已接近80%。随着新能源渗透率提升,储能将由可选配置逐步转向重要支撑。
胡顺全认为,新能源波动越强,越需要储能调节,除交流侧外,后端800伏乃至更高电压等级也将派生新的配储需求;若单纯依靠容量冗余兜底,投资压力反而更大。
不同市场的解法并不相同。郑大为表示,北美部分区域电网相对薄弱,离网场景多采用燃气发电机组与储能组合,储能时长通常为4—8小时;国内电网支撑能力较强,现阶段配储需求相对有限,时长多为1—2小时。AIDC供电方案不能简单复制,而应因地制宜,在电网条件、绿电比例与项目收益之间寻求最优解。
■■ 走向规模化交付,
标准配套须跟上
技术路线逐渐清晰,并不意味着规模化落地水到渠成。郑大为坦言,目前可能有超过100家企业宣称拥有固态变压器,但真正进入规模化供货阶段后,市场参与者预计不会超过10家,实际供货量或集中在4至5家。从概念发布到稳定交付,企业还需跨过工程验证、运维保障和成本控制等多道门槛。
周培剑认为,判断相关方法和产品是否成熟,至少要考察五个方面。一是标准是否统一,数据中心产业链覆盖材料、零部件、设施和基建,接口不统一,单点设计再先进也难以协同;二是能否适配GPU快速变化;三是交付后的运维是否便利;四是能否形成良性竞争生态,共同驱动技术进步和行业正向发展;五是长期交付是否具备经济性。同时,他补充说,预制化模块也有一定限制,不可能无限做大,更适应一些特定市场。
标准建设也不可或缺。周培剑介绍,标准建设正在由点及面推进。供电接口相对成熟,可优先形成统一规范;液冷系统技术路线多、企业差异大,标准制定需要跟随产品验证逐步完善;运维管理则可在前两者基础上进一步协同。标准化不是限制创新,而是为创新成果走向规模应用铺设共同轨道。
产业持续扩张还需要商业闭环支撑。郑大为指出,国外按Token计费的模式较为成熟,国内大模型也需逐步形成持续、可预期的现金流,才能反哺芯片和算力中心建设。
胡顺全则认为,收费与免费将长期并存,分别对应不同服务质量和用户群体。未来,AIDC竞争不仅要看建了多少算力,更要看每千瓦时电能够转化为多少有效算力和可持续价值。技术、标准与商业模式协同成熟,行业才能真正由建设热潮迈向高质量发展。
