满足“碳达峰、碳中和”要求的绿色数据中心:综合能效提升18%以上

来源:能源杂志发布时间:2021-04-12 08:34:49

幽深的走廊、一眼望不到头的机柜、间或有着炫酷的灯光……这就是普通人想象中的数据中心的模样。在当前政府、互联网、电信、金融等千行百业加速数字化转型时,由服务器、存储、网络、能源等组成的数据中心,作为支撑数字化转型的基础,迎来高速发展。

目前,全球数据中心市场年复合增长率超过20%,其中美国数据中心市场规模占比最大,达到38%;中国市场规模虽然目前仅占9%,但随着国内新基建、5G、大数据、人工智能等产业迅速发展,国内数据中心市场规模增速超过30%,2020年国内数据中心市场规模已达到2000亿元,耗电量相当于四个三峡水电站的发电量之和。

数据中心的高能耗不仅给企业带来了沉重负担,也给全社会能源供应带来了巨大压力。但目前数据中心用能效率PUE普遍偏高(PUE=数据中心总能耗/IT设备能耗,其值大于1,越接近1表明非IT设备耗能越少,即能效水平越好),总体能耗至少比国际先进水平差了30%以上,全生命周期数据中心能源消耗成本已经占到数据中心总成本的50%以上。

 


 

数据中心基础设施高耗能的属性受到日益严峻的电力资源、水资源及土地资源制约,能耗问题成为阻碍数据中心产业发展的主要矛盾。为此,国家发改委、国家能源局等四部委联合发布的《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》,提出“强化能源配套机制”的要求,其中包括探索电力网和数据网联动建设、运行机制,进一步降低数据中心用电成本,引导清洁能源开发使用,推动绿色数据中心建设。

如何让作为“耗能大户”的数据中心可以降低用电成本呢?在中国“碳中和”的大趋势下,这无疑是一个重大考验。在国家重点专项东莞安华数据中心示范工程中,特变电工运用交直流混合多端口电力电子变压器解决方案为绿色数据中心的打造提供了最佳实践经验。

多能互补优化,绿电助力碳达峰

数据中心是未来为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。因此,数据中心提升绿色能源应用,并积极探索储能技术落地,提升高渗透率下的新能源消纳能力,对于实现碳达峰和碳中和的目标意义重大,实现绿色数据中心的核心在于数据中心配电系统能够灵活接入光伏、风电等各类绿色能源。

特变电工新能源电力电子变压器具备10kVAC/380VAC/10kVDC/±375VDC等交直流、多种电压等级的端口,多端口电力电子变压器可构建交直流混合系统,可减少电能变换环节,支撑分布式可再生能源的灵活接入,提高能源利用效率。

 


 

基于电力电子变压器的交直流混合微网系统总体可分为三层架构。第一层为设备层,主要囊括了分布式电源(风电、光伏系统等)和不同的交直流负荷;第二层控制层,以电力电子变压器为核心,分布式电源和负荷可通过其灵活的多端口配置实现可靠接入,并通过其中/高压接口,实现与配电网的有效连接;第三层为管理层,以“双端”能量管理系统为核心,采用人工智能算法可实现电力电子变压器交直流混合系统的分布式能源互补优化以及多个端口之间的协调控制,提高能源利用效率,多机并联系统的集群控制、功率在线优化分配,保障系统效率最优,同时能够对接电网调度,参与电力市场交易及辅助服务等,真正实现绿色数据中心电能的智能路由。

新型供电方案下系统效率提升6%

数据中心传统的UPS供电方案,是由高压配电柜、变压器、低压配电柜、UPS等组成,虽然系统方案成熟,但由于设备种类数量多,电能变换环节多,占地面积大,转换效率低,已有被逐步淘汰的趋势。

基于电力电子技术的新型供电方案逐渐占领市场,其中采用多端口电力电子变压器替代传统变压器、低压配电柜及UPS的方案备受关注,该方案通过电力电子变压器构建交直流混联系统架构,实现电能的交直流、不同电压等级的高效变换,能够实现光伏发电直供IT负荷及直流空调等负荷,有效降低电能变换引起的损耗。与传统UPS供电方案相比效率可提高6%以上。

特变电工新能源电力电子变压器采用三级全桥+高频变压器拓扑结构,同时具备多自由度调制及开关频率优化等核心专利技术,能够有效降低开关损耗,开关器件由第三代宽禁带半导体碳化硅材料构成,使得电力电子变压器有着更高的效率,中低压配电系统整体效率超越98.2%;采用“N-1”式的模块冗余设计,具有微秒级模块在线旁路功能,可实现功率模块故障自动旁路,系统不停机运行;采用模块化调制策略无需额外配置有源滤波装置,有效降低谐波含量,谐波含量小于1%,满足数据中心对高效、可靠、优质电能的需求。该产品于2017年获得中国机电工程学会“居于国际领先水平”的最高评价。

一站式供配电解决方案,提升ROI

随着服务器功率快速提升、体积不断下降,传统的供配电系统空间占比越来越高,导致IT“出柜率”越来越低,而且传统配电系统设备繁杂,空间无法最大化利用,设备采购及现场安装管理困难,交付周期长达2个月以上,阻碍数据中心的投资回报率提升。

 


 

特变电工新能源电力电子变压器数据中心配电方案采用模块化级联设计,通过高频隔离有效提升设备功率密度,无需外置变压器、低压配电柜等,占地面积减少30%,采用预装式集装箱一体化设计,结构紧凑,自带安装机架,现场施工要求简单,便于快速布置,施工周期可缩短至2周,有效降低数据中心初期建设投资成本及全生命周期投资收益率。

未来的无限可能

该工程属于国家重点研发计划“智能电网技术与装备”重点专项“交直流混合的分布式可再生能源技术”项目中针对数据中心典型应用场景的示范工程。

这个包含了风光、储能等多种能源形势互补的可再生能源系统无疑是未来能耗量大的数据中心能源解决方案的主要形式。在可再生能源占比高达65%的情况下,特变电工新能源针对源、荷接入变换环节多、系统能效低等问题,提出了多运行模式、含异构多节点、多能流特征下的系统互补优化调度方法,实现了系统综合节能18%。

目前,特变电工新能源电力电子变压器设备已在多个示范应用工程中成熟可靠运行。在国家能源局首批“互联网+”智慧能源示范工程中,特变电工新能源研制的首台±10kV/2MW级电力电子变压器助力世界规模最大的多端交直流混合柔性配网互联工程在广东珠海唐家湾成功投运;依托2017国家重点研发计划“交直流混合的分布式可再生能源关键技术、核心装备和工程示范研究”项目,特变电工新能源研制的多台AC10kV、DC10kV电压等级四端口电力电子变压器助力国内规模最大的交直流混合微电网顺利投运。

未来,在“多站融合”(变电站、储能站、数据中心站、北斗基站、5G基站等)的供配电系统中,电力电子变压器可作为连接配电网和各站的电能变换系统,实现多能接入变换与管理和潮流控制,提供“多站”配电成套解决方案。

在柔性配电网建设领域,电力电子变压器可作为柔性合环代替传统合环开关,突破传统“闭环设计、开环运行”的合环开关方案,为柔性配网提供潮流控制、故障隔离等功能,有效提高柔性配网可靠性。另外,在可再生能源发电并网、储能并网、工商业园区交直流混合微电网、电动车智能群充充电站、柔性直流配电网等领域,电力电子变压器将拥有更加广阔的应用空间,为用户提供柔性可控的高可靠性电能变换管理方案。

责任编辑:qypsolarbe
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
三载追光,良工共筑!广州高景太阳能三周年庆典圆满举行来源:高景太阳能股份有限公司 发布时间:2026-10-28 09:02:22

高景太阳能花都基地迎来三周年庆典,以“三载追光,良工共筑”为主题。董事长徐志群以古建逻辑复盘发展路径,提出“良工造物”三大要求;基地长高彬彬强调“万变之中守住不变”。现场表彰精工、破浪、锋刃先锋团队,彰显高景深耕光伏主业、奔赴绿色新程的决心与实力。

Masdar签署希腊550兆瓦以上太阳能项目协议并建立绿色数据中心合作来源:indexbox 发布时间:2026-10-27 10:31:57

阿布扎比未来能源公司(Masdar)与希腊达成两项关键合作:一是收购并建设装机容量超550兆瓦的大型太阳能光伏项目,预计2026年底前投运,年发电量可满足逾20万户家庭用电;二是联合Khazna数据中心,共同开发绿色数据中心,整合可再生能源供电与储能解决方案。两项举措旨在响应希腊因人工智能、云服务和数字基础设施扩张而激增的电力需求,支撑其打造欧洲数字中心的战略目标。项目依托Masdar在可再生能源与储能领域的专长,以及Khazna在数据中心运营方面的经验,并通过Terna Energy平台拓展其在东南欧的布局。同时,Masdar计划为该太阳能设施加配电池储能系统,以提升电网稳定性与灵活性。合作亦深化了阿联酋与希腊建交五十余年来在能源、AI及前沿技术等领域的战略伙伴关系。(199字)

绿色工厂数字化转型提速,五大能碳数字化平台服务商推荐,赋能绿色工厂建设来源:阳光慧碳 发布时间:2026-10-23 17:17:33

本文聚焦绿色工厂建设背景下能碳数字化平台的关键作用与服务商选型实践。随着国家级、省级绿色工厂申报常态化,《绿色工厂评价通则》对能源监测、碳数据台账及资源循环数字化管控提出刚性要求,推动能碳平台从申报辅助工具升级为支撑长效低碳运营的数字化底座。文章系统梳理五家代表性服务商:阳光慧碳(iCarbon平台,强在云边端一体化与源网荷储协同)、卡奥斯(面向大型集团与重工业的四流融合与数字孪生)、威碳云(轻量化部署,适配中小企业合规申报)、蔚碳科技(高精度碳核算与ESG披露支持)、阿里云能耗宝(SaaS化、低门槛、快速上线)。最后提出选型建议,强调需综合评估平台合规性、现场实施能力、行业案例及中长期扩展性,以实现绿色工厂“取证”向“运营”的实质性转变。

新规落地|数字化能碳成绿色工厂硬性门槛 阳光慧碳 iCarbon 平台助力制造企业高效创建绿色工厂来源:阳光慧碳 发布时间:2026-10-19 11:45:28

随着《绿色工厂评价通则》(GB/T 36132–2025)正式实施,数字化能碳管理能力成为绿色工厂评审的硬性门槛,工信部明确要求企业必须具备12项核心功能。传统纸质申报模式已无法满足新规要求,建设合规、可核查的数字化能碳平台成为制造企业创建绿色工厂的必选项。阳光慧碳推出的iCarbon能碳平台,原生对标国标与《工业企业和园区数字化能碳管理中心建设指南》,全面覆盖能耗监测、碳排放核算、产品碳足迹、供应链碳管理等关键功能,并通过云-边-端架构实现与MES、ERP等系统高效集成。平台兼具诊断评估、申报支撑与智能降碳运营能力,支持从前期指标差距分析、整改优化建议,到申报材料归集、年度复评溯源及长期低碳增效的全生命周期服务,助力企业由“拿证合规”迈向可持续绿色运营。(198字)

墨江龙坝205MW光伏项目全容量并网投运 绿色动能赋能“双碳”目标来源:墨江发布 发布时间:2026-10-15 06:28:58

中广核墨江龙坝205MW光伏项目于2026年9月20日实现全容量并网投运,标志着该项目正式投产运营。项目自2025年9月17日开工,历时一年,历经升压站受电(2026年2月8日)、首批单元试运行等关键节点,如期完成建设目标。建设过程中,地方政府与项目方协同攻坚,通过逐户协调化解租地矛盾,并采取“雨天备料、晴天上人”等弹性施工策略应对雨季挑战,保障工程进度。项目在带动地方发展方面成效显著:累计吸纳当地劳动力约5000人次,促进劳务增收约500万元;优先采购本地建材与服务,拉动相关产业增收约1200万元,有力支撑了墨江县绿色能源转型、“双碳”目标落实及乡村全面振兴。(199字)

共话罗马尼亚绿色未来,正泰新能亮相Promelek Partners Day 2026来源:正泰新能Astronergy 发布时间:2026-10-12 06:27:03

正泰新能亮相罗马尼亚Promelek Partners Day 2026,发布专为本地分布式市场打造的ASTRO N7s 3.0全黑TOPCon组件;携手Promelek XXI等伙伴落地OMV Petrom、CEF Slătioara等十余个光伏项目,累计供货超31MW,加速罗马尼亚8.2GW光伏目标实现。

IGEM 2026 | 深耕东南亚!首航新能源以场景化光储方案赋能马来西亚绿色能源转型来源:首航新能源 发布时间:2026-10-10 10:12:18

首航新能源亮相2026马来西亚IGEM展,重磅发布PowerEasy户用单/三相光储系统、一体化PowerAll及PowerIn/PowerMagic 2.0工商业解决方案,覆盖高温适应、无缝切换、智能EMS等核心优势,精准响应马国光储新政与东盟绿色转型需求。

上能电气亮相2026数据中心世界展:以AI Power Block赋能下一代AI数据中心来源:上能电气 发布时间:2026-09-29 05:34:35

上能电气在2026年Data Center World Power展发布AI Power Block储能解决方案,直击AI数据中心“快速取电、动态负荷管理、电网协同”三大痛点。该方案以组串式储能PCS为核心,具备构网支撑、毫秒级响应、多源协同能力,实现并离网无缝切换与黑启动,推动电力从后台保障升级为AI算力核心基础设施。

国家电投总经理闫国春:强化多元互补的融合发展,提高绿色电力稳定供给的能力来源:中国电力报 发布时间:2026-09-23 09:37:31

本文介绍了国家电投总经理闫国春关于加快构建新型电力系统的战略思考与实践路径。文章指出,新型电力系统建设是落实国家能源战略的关键任务,需应对新能源高比例接入、源网荷储协同重构、终端电气化提速等深刻变革。国家电投立足全局,围绕“扩量、提质、创新”三条主线系统推进:扩量聚焦新能源规模化开发,布局陆上大基地、海上风电及深远海示范项目;提质强调存量资产优化与智慧化升级,推动老旧风场改造和风电大模型应用;创新突出技术攻关与多元融合,涵盖核电、重燃等重大专项,深化水风光储互补、绿电直供、源网荷储一体化及绿氢氨、核能供热等非电利用,全面提升绿色电力稳定供给能力。(199字)

工业园区打造零碳园区,虚拟电厂方案有哪些推荐?谁有落地案例?协鑫能科“电碳协同”实践来源:索比光伏 发布时间:2026-09-18 15:36:50

本文介绍了南京市江宁开发区联合协鑫能科打造国内首个“电碳协同”虚拟电厂智慧管控平台的实践。在“双碳”目标与新型电力系统建设背景下,该项目首创将电力调度与碳资产管理深度融合,构建覆盖能源生产、碳排放、气象及负荷等多源数据的区域级能碳数据资源体系;依托协鑫能科“投资+建设+运营”一体化能力,推进分布式光伏、储能等物理资产落地;自主研发集成虚拟电厂、综合能源、电力交易与能碳管理五大功能的一站式平台,并通过区块链实现绿电溯源与碳资产开发;创新“三级交易+三层用户维系”市场化机制,打通数据—服务—收益转化路径。项目已形成可复制推广的零碳园区建设样板,获国家发改委示范项目认定及央视报道。(199字)

虚拟电厂能源科技企业实力评估:家电巨头入局后,协鑫能科的综合能源与运营领跑逻辑来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 15:30:15

本文分析了虚拟电厂(VPP)领域家电巨头跨界入局与专业能源科技企业竞合格局。在“十五五”规划推动下,海尔、美的、格力等依托自主运营、并购整合或硬件内嵌三条路径切入VPP,但受限于电力系统认知深度、工程实施能力及市场化运营经验,短期内难以撼动协鑫能科的领先地位。协鑫能科凭借三十余年能源行业积淀、全电网准入资质、“算电协同”战略及自研AI平台“聚星AIVP”,在数据积累、构网型储能落地、多资源聚合与电力市场盈利等方面形成显著壁垒。文章指出,当前格局仍是电源侧由传统能源企业主导、高端负荷侧由专业服务商引领;长远看,家电企业的柔性负荷资源与协鑫能科的调度大脑和市场通道具备强互补性,正走向开放协同、生态共建的新阶段。(198字)