“AI的盡頭是能源”這個有些武斷的推論,似乎得到越來越多的“肯定”。
海量的存儲和運算正在推動能源需求發生劇變,核心邏輯在于,數據中心用電量的激增以及用電負荷的波動,顯著加大了電力系統對儲能等支撐性電源的依賴。
近日,南都電源中標某全球最大軟件公司的數據中心鋰電設備采購項目,中標金額約1.2億元人民幣。該項目位于美國,人工智能的蓬勃發展帶動美國數據中心需求急劇增長。
南都電源作為最早進入數據中心行業的企業之一,擁有超過三十年的研發、生產、應用經驗,自主研發的后備電源解決方案已廣泛應用于全球數據中心。
根據最新統計數據,南都電源位列全球基站/數據中心用鋰電池出貨量(中國企業)排行榜第二,位居海外數據中心用高壓鋰電出貨量(中國企業)榜首。
在國內,南都電源先后與萬國數據、字節跳動、阿里巴巴等頭部多家大型互聯網企業、服務商及金融機構形成長期合作;在海外,南都電源入選美國大型數據中心非美國本土品牌電池優選供應商,并成功進入亞太、拉美等大型數據管理中心高端市場。
從產品來看,南都電源高壓高功率鋰電后備電源系統采用磷酸鐵鋰技術,使用壽命可達10年以上,具有安全可靠性高、能量密度高、空間占用小、智能管控、高預制化、維護便捷的優勢。系統高倍率放電性能卓越,可實現1C至6C的放電倍率,能夠滿足10分鐘至2小時的數據中心全場景需求。
數據中心儲能市場需求激增
美國數據中心儲能的發展走在全球前列,近年來,特斯拉的Megapack電池儲能系統已被應用于多個大型數據中心。
包括谷歌、亞馬遜、微軟等大型云計算企業已承諾100%使用可再生能源,并正在探索數據中心與儲能系統的智能耦合,以削峰填谷,提高能源利用率。
根據彭博社的報道,近期,特朗普政府宣布了一項計劃,與軟銀、OpenAI和甲骨文合作開發一個價值1000億美元的人工智能數據中心,并計劃將投資擴大到“至少”5000億美元。
該項目的一部分預計將由SB Energy(軟銀的子公司)開發的太陽能和儲能系統供電。
國內也有越來越多數據中心儲能訂單和招投標項目浮出水面。
就在2025年1月,南都電源中標了萬國數據2025年度高壓鋰電數據中心框采項目,南都電源為主供中標人(第一中標人)。根據萬國數據戰略合作要求,南都電源2025年度針對該項目產能配置不低于1.2GW。
近日,中國電信(安徽)智算中心儲能項目(一期)項目公示中標候選人,第一中標候選人為科大國創新能科技有限公司,投標人收益分成百分比:80.00%,合作分成期為10年。
該項目位于安徽省合肥市,在南崗園區建設鋰電儲能,通過削峰填谷、壓降電費:采用合作租賃方式,由合作方在南崗園區外征地/租地進行投資、運營(采用磷酸鐵鋰電池集裝箱儲能),中國電信(安徽)智算中心使用儲能電。
該項目一期建設規模25MW/200MWh,合作分成期10年,按照約定比例享受收益。采購估算金額:37399.98萬元(含稅)。
耗電量大,負荷波動
2024年以來,人工智能的發展速度之快超乎大多數人的想象,從AI助手逐漸滲透日常生活,到AI大模型深入自動駕駛、智能制造、醫療健康、金融、能源等各行各業,人工智能的快速發展推動全球算力需求的顯著增長。
根據中國通信工業協會數據中心委員會發布的《數據中心智算化升級改造白皮書(2024)》,截至2023年末,全球算力總規模約達910EFLOPS,同比增長40%;其中智能算力規模達335EFLOPS,同比增長136%。
AI的基礎是算力,而算力的基礎是電力。算力的指數級增長相應帶來的是數據中心能耗的激增,最主要的能耗來自電力。那么,數據中心的耗電量到底有多大?
中國信通院數據顯示,截至2023年底,我國算力中心總耗電量約為1500億千瓦時,同比增長15%,遠超當年全社會用電量增速(6.7%)。
據中國信通院預測,在高、中、低三種方案下,2030年,我國數據中心用電量將超7000億、4000億和3000億千瓦時。預計從2023-2030年,數據中心在全社會用電量中的占比可能從1.6%增長到5%左右。
據國際能源署估算,2022年美國數據中心用電量約2000億千瓦時,約占美國用電量的4.5%,2026年將增至2600億千瓦時,占比提高至約6%,2023~2026年的年均增速為6.8%。
美國電力研究所(Electric Power Research Institute)表示,隨著各大科技公司投入資金擴建計算中心,到2030年底時,美國數據中心的用電量可能翻倍,將占總發電量的9%。
太陽能、風能、核能等清潔能源被視為緩解AI能源需求的主要方式。2024年7月,國家發改委和工信部發布了《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》,該計劃提出,到2025年年底,全國數據中心布局更加合理,平均電能利用效率降至1.5以下,可再生能源利用率年均增長10%等具體目標。
目前,我國數據中心用電負荷呈現日內負荷波動較小,受制冷需求影響導致季節性波動大的情況。
隨著AI計算的快速發展推動數據中心服務器的高功率化,高功率GPU集群和AI推理訓練強度提升,將進一步加劇數據中心能耗壓力和用電負荷波動。
高工產研儲能研究所(GGII)預計,在AI算力帶動下,未來西部“風光大基地+數據中心+儲能”協同開發、東部“數據中心+源網荷儲”模式將陸續出現,如廣西來賓新能源數據中心項目、內蒙古中金數據烏蘭察布零碳算力基地項目等,成為又一增長點。