算電協同將成數據中心建設新模式 UPS行業迎來穩定增長
算力盡頭是電力,這一觀點在生成式人工智能大爆發的時代背景下愈發凸顯。隨着人工智能大模型的快速發展和產業化應用的不斷提速,對算力的需求急劇增加,而算力的背後則是電力這一基礎能源的強力支撐。
近日,華爲召開直播發布2025數據中心能源十大趨勢,提出算電協同將成爲數據中心建設的新模式。無獨有偶,字節跳動旗下火山雲(大同)科技有限公司《火山雲太行算力中心二期項目》獲批覆。字節跳動對於AI的持續加碼印證了國產算力蓬勃發展的產業趨勢,互聯網廠商有望加大AI算力投資,有望驅動AIDC產業鏈提速發展。
前不久,在國盛證券和江海證券的研報中相繼指出,電能供應對於AIDC的穩定性至關重要,是一切數據中心運行的必要條件,因此兩家券商不約而同地推測UPS行業將迎來穩定增長。
算力大爆炸引發“算電協同”
算電協同,即“算優化電,電支撐算”,是指計算資源與電力資源的統籌調配,旨在通過兩者的協同互動,實現資源的優化配置和高效利用。例如,在電網負荷較低時,增加計算任務的處理量,充分利用閒置的電力資源;而在電網負荷較高時,適當減少非關鍵計算任務,降低電力需求。
數據中心是算力需求的主要來源之一,也是當前電力消耗增長最快的領域之一。隨着數字化轉型的深入推進,數據中心的數量和規模都在不斷擴大,對電力的需求也在急劇增加。據預測,未來幾年內,數據中心的電力消耗將持續增長,成爲電力消耗的重要組成部分。
2023年,全球數據中心產業裝機容量爲46吉瓦,預計到2027年裝機容量可達87吉瓦。Open AI聯合創始人埃隆·馬斯克曾在“博世互聯世界2024”大會上表示,AI算力過去每半年約增長數倍,預計2025年算力將引發電力局部短缺。到2026年,全球算力消耗電力620~1050太瓦時,與2022年相比,相當於增加35%~228%的需求。
與此同時,2024年國內大模型中標項目快速增長。據智能超參數《中國大模型中標項目監測報告2024》,2024年共統計1520個大模型相關中標項目,其中已披露2024年中標數量項目同比2023年增長15.5倍,總金額增長7.2倍。細分項目來看,2024年大模型項目數量達到296個,佔總金額12.2%;應用項目數量達到853個,佔總金額48.7%。細分下游行業,從項目金額佔比來看,前四大行業分別爲政務、教育&科研、能源、通信分別佔比34.6%、15.9%、11.1%、11.0%。總體來看,2024年大模型在B端市場落地加速,2025年應用項目數量佔比或將持續提升,其中通信、政務、金融、科研、能源行業對大模型的需求有望在2025年加速釋放。
在這種背景下,去年8月6日,國家發展改革委、國家能源局和國家數據局聯合印發《加快構建新型電力系統行動方案(2024~2027年)》,明確加快推進新型電力系統建設部署,實施一批算力與電力協同項目,進一步完善算力體系建設,統籌數據中心發展需求和新能源資源稟賦,開展算力和電力基礎設施協同規劃佈局。
算力大爆炸不僅導致了電力需求的猛增,還對電力系統的穩定性和可靠性提出了更高的要求。爲了滿足不斷增長的算力需求,需要建設更加穩定、可靠的電力系統。然而,當前電力系統的建設和改造面臨諸多挑戰,如電網基礎設施建設壓力大、能源結構調整難度大等。
在國內,有多家上市公司正在積極實現算電協同。如迦南智能(300880.SZ)在智能電網建設方面有着豐富的經驗和技術實力;積成電子(002339.SZ)專注於能源管理、智能電網等領域,爲算電協同提供了技術支持和解決方案;萬勝智能(300882.SZ)的智能電錶和用電信息採集系統產品在智能電網建設中有着廣泛的應用,有助於實現算力和電力的協同;國電南自(600268.SH)在電網自動化產品、電廠自動化產品等,有助於強化電力網的調度能力,推動算力和電力的協同發展;中恆電氣(002364.SZ)在直流技術方面有着巨大的創新潛力,未來將成爲算電協同領域的重要力量;麥格米特(SZ002851)作爲電力改造產業鏈公司之一,在能源基礎設施方面有着豐富的經驗和技術實力,有助於實現資源的優化配置和高效利用。
UPS助力綠色電力實現算電協同
“AI的盡頭是光伏和儲能”,這個說法反映了AI人工智能與可再生能源技術,特別是光伏和儲能技術之間日益緊密的聯繫。AI行業領軍人物,包括英偉達的創始人兼CEO黃仁勳,都表達了類似觀點,認爲AI人工智能的未來發展在很大程度上取決於能否有效解決能源供應問題,尤其是通過利用光伏產生的可再生能源和高效的儲能解決方案。
算電協同的本質是實現綠色算力,主要從使用端和供給端發力,通過先進製冷技術降低能耗、利用人工智能技術優化溫控供電模式,以及使用綠色電力實現節能降碳。
然而新能源發電作爲數據中心綠色用電的來源,通常存在波動性和間歇性。例如,在河北、甘肅、寧夏等“東數西算”數據中心聚集區域,新能源裝機佔比已超過50%,普遍存在夏季“極熱無風”、晚峰“日落無光”的天氣狀況,容易導致新能源發電出力嚴重受阻,難以匹配算力用電高可靠性的要求。
這時,UPS作爲數據中心等算力設施的關鍵電力保障設備,其作用就凸顯出來。它能夠在市電中斷時立即提供穩定可靠的電力供應,確保算力設施的正常運行和數據安全。許多UPS產品採用了綠色設計理念,如精密溫控系統、智能風扇控制等,以最大限度地降低能耗和噪音。這些設計不僅有助於提升UPS自身的能效,還能爲算力設施提供更爲環保的電力支持。
此外,UPS可以與太陽能、風能等可再生能源系統結合使用,形成綠色供電解決方案。在這種方案中,可再生能源系統爲UPS提供電力,UPS則作爲備用電源,確保在可再生能源不足或中斷時仍能爲算力設施提供穩定電力供應。
國盛證券最新研報指出,從算力到上游能源是產業鏈驅動的必然路徑。AI產業加速發展下,強烈依賴於能源和基礎設施的持續供給。電能供應對於AIDC的穩定性至關重要,是一切數據中心運行的必要條件,未來隨着數據中心電力需求的逐漸增長,數據中心電源供應商有望受益於提高數據中心穩定性的需求。尤其是UPS備用電源,即不間斷電源。當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓後供應給負載使用,此時的UPS就是一臺電穩壓器,同時它還向機內電池充電。當市電意外中斷時,UPS立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應電能,使負載維持正常工作並保護負載軟、硬件不受電網波動而造成損壞。
江海證券最新研報稱,2024年年底OpenAI宕機引發對電源關注,建議投資者重視數據中心產業鏈投資機會,尤其是電源和變壓器等相關設備需求增加。在需求的持續釋放下,我國UPS(不間斷電源)行業市場規模迎來穩步增長。
易事特UPS開啓算電協同新引擎
國內UPS行業的領軍企業易事特,其在高端電源裝備、數據中心業務、新能源業務、儲能及智能微電網業務等方面均有着深厚的積澱和豐富的實踐經驗。隨着AI技術的迅速發展,對計算能力的需求急劇上升,隨之而來的是巨大的能源消耗。易事特憑藉其在電力電子和AI能效管理技術方面的深厚積累,爲AI提供了高效、節能、環保的算力支撐。
易事特UPS作爲數據中心機房的穩定電力保障,其核心功能是在市電故障時迅速切換爲電池供電,確保機房設備的正常運行。易事特UPS採用先進的電力電子變換技術和智能控制系統,能夠提供高質量的電力輸出,這種高質量的電力供應有助於減少因電力波動或中斷而導致的設備故障和數據丟失風險。此外,易事特UPS採用模塊化設計,支持熱插拔和擴容。這種設計使得數據中心可以根據實際需求靈活增加UPS容量,滿足算力中心不斷增長的電力需求。
在算力中心建設方面,易事特積極參與國家“東數西算”工程,通過打造高效、節能的算力中心,爲數字經濟的蓬勃發展提供了有力保障。公司的算力中心不僅滿足了大型互聯網公司的高算力需求,更在能源利用和運維效率上取得了顯著成效。同時,易事特還積極探索算力中心與新能源、儲能等領域的深度融合,通過引入先進的數字化和智能化技術,實現了算力與綠色電力的有效融合。
在江蘇啓東,易事特儲能智能製造數字化一體項目,以高端高質高效、集聚集羣集約的新能源產業體系爲目標,致力於打造一個集儲能設備研發、生產、銷售、服務於一體的綜合性平臺。通過引入先進的數字化和智能化技術,易事特在啓東的儲能項目不僅提高了生產效率,更在產品質量和成本控制上取得了顯著成效。易事特啓東項目計劃總投資25億元,該項目主要建設電池模組、儲能變流器、升壓一體機、戶外電池櫃以及儲能一體機生產線,同時配套架設服務於電池櫃產品的數字雲服務平臺。
而在甘肅慶陽,易事特則積極參與了當地“東數西算”數字算力中心的建設。作爲較早與慶陽簽訂合作協議的數字經濟頭部企業之一,易事特充分發揮自身在“新能源+儲能”和數據算力中心領域的產業鏈優勢,全力打造易事特集團“東數西算”數字算力中心(慶陽環縣)裝備製造基地。該項目主要生產數據中心成套產品、高端UPS電源、儲能系統等,總投資達10億元。項目全部投產後,可實現年產值近10億元。
通過優化算力資源的配置,結合電力資源的供給情況,易事特在慶陽的項目實現了算力與能源的高效互動。例如,在電網負荷較低時,項目通過增加計算任務的處理量,充分利用閒置的電力資源;而在電網負荷較高時,則適當減少非關鍵計算任務,以降低電力需求。這種動態調整的策略,不僅提高了算力的利用效率,也促進了能源的綠色轉型。