算力设施绿色低碳发展调研:绿电与节能需兼顾,稳定性和经济性是基础
·算力设施能耗低并不等于碳效高。因此,要想同时提升能效与碳效,不仅需要进行系统性节能,还要增加可再生能源的利用。
·目前,算力设施增加可再生能源利用的方式,主要以绿电、绿证交易为主。对于建在绿电资源较为丰富处的算力设施而言,绿电直连则为重要考虑。同时,算力设施企业也越来越注重余热回收利用、水资源利用。一方面,数据中心可将“废热”变为“热源”,以余热回收实现价值转化;另一方面,减少水资源消耗,需要通过整体优化,提升水资源利用率和算力设施的综合能效。
·算力设施在绿色低碳发展中,除了外部要求,如何更有内生动力?这不仅需要算力设施企业将绿色低碳发展中的投入,转化为实际的市场回报,也需要将绿色低碳作为竞争力,回归经济性。从长远看,算力设施产业链降碳不可一蹴而就,还需逐步拓展。
据国际能源署(IEA)预测,到2030年,全球数据中心电能消耗将增至9500亿千瓦时,占全球电能需求的比例提升至3%。其中,AI专用数据中心的电力消耗将实现3倍增长,约达4650亿千瓦时。同时,随着视频生成、复杂推理和AI智能体(Agent)等新一代高能耗人工智能应用加速落地,AI的能源需求正快速攀升。
中国是全球数据中心电能消耗最大的地区之一。面对由AI发展驱动的数据中心日益增长的用电量和碳排放,亟须探索解决之道。由于算力设施能耗低并不等于碳效高,在“能耗双控”转向“碳排放双控”的政策方向下,必须从注重能效到兼顾碳效。
2026年是从“能耗双控”向“碳排放双控”转变的第一年,这一要求正逐步融入算力设施绿色低碳发展的要求中。2024年,《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》提出,“十五五”时期,实施以强度控制为主、总量控制为辅的碳排放双控制度,加强重点领域和行业碳排放核算能力。2026年4月,《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》(简称“《行动方案》”)提出,在推动算力设施绿色低碳转型中,要持续提升算力设施能效碳效,构建绿电供给、高效用能、碳排放管控协同的全链条绿色低碳发展体系,鼓励企业开展能效碳效水平评估。今年9月,《2026年度国家绿色算力设施评价指标体系》发布,按照全面实施碳排放总量和强度双控制度相关工作要求,该指标体系包括能源利用水平、碳排放管理水平、水资源利用水平、算力资源利用水平等4个方面。
那么,从注重算力设施能效到兼顾碳效,有何具体的实现路径?除了外部要求,企业如何更有降碳积极性?7月—9月期间,澎湃研究所研究员与算力设施企业、新能源企业、电力设备供应商、能源解决方案提供商、相关领域专家进行深入交流。
调研发现,要想促进算力设施企业绿色低碳发展,一是,政策层面还需进一步将约束性要求转化为激励机制,让企业能在降碳过程中获得实际收益,形成绿色转型的内生动力;二是,对算力设施企业而言,提升能效碳效不能仅停留在绿电比例、碳排放等指标层面,更重要的是,通过算力、能源、资源与资本的协同降低整体成本,最终回归算力设施发展的经济性;三是,绿色算力有望成为算力设施差异化竞争的重要方向,为算力需求方提供更多选择,但产业链整体绿色化仍需逐步推进。
从能效到碳效,重在提升绿电比例
如今,在促进算力设施绿色低碳发展中,电能利用效率(PUE)不再是唯一的衡量标准。因为PUE值反映的是能效水平,但无法反映碳排放水平。例如,PUE同为1.11的两家算力设施企业相比,如果后者80%的用电都是绿电,那么碳排放就更低。
“ 碳效”的概念并非第一次出现。 据了解, 算力设施“ 碳效”一般用碳利用效率(Carbon Usage Effectiveness,CUE)来衡量。具体指的是,数据中心CO2总排放量与IT负载能源消耗的比值。CUE数值越小,代表数据中心碳排放强度越低。2024年,《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》提出,到2030年底,全国数据中心平均电能利用效率、单位算力能效和碳效达到国际先进水平。
数据中心的碳排放强度,从根本上取决于电力结构的洁净化程度。由于算力设施运营阶段用电产生的碳排放,主要来自范围二(外购电力间接排放),包括IT服务器、制冷、供配电、照明等,占比约95%以上。因此,算力设施要想提升碳效,不仅要节能,还要注重整体用能结构的转变。一方面,要尽量减少化石能源的利用,另一方面,则需增加可再生能源的利用,逐步从“能耗双控”向“碳排放双控”转变。

合盈数据净零排放策略路径。图表来源:《合盈数据2025可持续发展报告》,北京中科合盈数据科技有限公司。
算力设施增加可再生能源利用的方式,主要以绿电、绿证交易为主,因为操作门槛相对较低。此外,在特定市场和交易模式下,绿电价格可能比火电低,算力设施更倾向购买绿电。例如,合盈数据2025年绿电占比44.3%,今年目标是达到 50%,规划以12.5%的比例逐年上升,到2030年实现绿电占比 100%。相比而言,绿电直连这一绿电消纳方式,受经济性、绿电资源等限制,尚未成为算力设施企业提升绿电比例的优先考虑。临港算力(上海)科技有限公司双碳事业部副经理袁潇洋表示,对算力设施企业来说,用电安全可靠、稳定充沛是第一位,价格和绿色是第二位。
不过,对于建在绿电资源较为丰富地区的算力设施而言,绿电直连方式则是重要考虑。例如,内蒙古乌兰察布是国家“东数西算”八大节点之一,具备网络时延优势,能高效承载实时在线算力需求。同时,这里风光资源丰富,全域绿电占比高达67%。2026年8 月,远景科技集团在乌兰察布的人工智能数据中心——远景乌兰察布星河基地正式投产,该园区总规划容量超2吉瓦,园区利用当地风能优势,通过自建风场及专线实现绿电直供,使得绿电比例达到近80%。

远景乌兰察布星河基地。图片来源:远景科技集团
远景智算中心首席技术官胡兴赞谈及提升绿电占比的做法时说,远景乌兰察布星河基地的绿电直连主要依靠风电场选址的资源优势,以及风光功率预测、电力负荷调度能力。同时,还通过绿电交易提升可再生能源电力消费比例,并将购买绿证作为补充手段。
除了绿电直连这一绿电物理消纳方式,依托“源网荷储一体化”模式,并通过市场化交易向算力设施供给绿电,也是增加绿电比例的一种选择。据了解,合盈数据的算力设施,主要布局在京津冀国家算力枢纽张家口数据中心集群,其在张家口沽源、张北、蔚县等区域新能源发电项目,通过中长期绿电合约、绿电市场化交易等多种方式,稳定获取本地风电、光伏电力,构建“新能源发电—电网输送—园区消纳—储能调节”闭环体系,大幅提升绿电就地转化率。目前,园区绿电全部来自张家口本地新能源项目,部分项目绿电使用率达到100%。合盈数据零碳业务负责人苗兵杰介绍,新能源项目发电量可完全覆盖负荷侧数据中心用电需求,富余电量可通过电力市场化交易。同时,同步配套建设储能设施,提升绿电波动适配能力,实现绿电供得上、用得稳、消纳好。
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