中国工业报记者 余娜
国内数据中心建设进入高峰期后，来自能效提升、政策合规等方面的压力逐渐显现。
在近日召开的低碳能源驱动绿色数据中心研讨会上，中国通信工业协会数据中心委员会技术委员、广东省电信规划设计院有限公司副院长钟歆表示，智算算力部署将成为算力部署主流。在“双碳”背景下，头部客户基地型数据中心体量纷纷超过200MW；算力增长与能耗、数据中心能源管理挑战、应对数据中心能源挑战的措施，将成为产业参与方关注的重要议题。
西门子能源有限公司电网科技集团总经理王肩雷提醒，数据中心行业正面临复杂工况下的高可靠性、波动性低碳能源的稳定供给、节能增效与成本优化平衡，以及高算力密度带来的空间挑战等重要课题。未来，数据中心的竞争力将取决于可靠性、安全性、经济性与可持续性的“四维平衡”。
算力爆炸增长 数据中心向算力中心演进
2022年ChatGPT商用掀起AIGC浪潮，头部企业快速推进大模型研发及应用，带动中国大模型训练需求快速增长。2025年1月，DeepSeek引发的大模型应用快速增长，推动推理端智算算力需求猛增。数字经济蓬勃发展下，数字中心作为数字基础设施的核心载体，规模与需求持续提升。
2025数博会最新数据显示，截至7月底，全国智算总规模78万Pfops，位居世界第二。预计今年年底，数字经济增加值有望达到49万亿元左右，占GDP比重将达到35%左右。数字经济核心产业增加值占GDP比重,将提前完成“十四五”规划目标。
“预计2025年-2027年，在智算算力部署需求拉动下，中国智算中心需求增量将达到10.5GW，整体数据中心需求增量将达到13.8GW，数据中心将迎来新的扩张期。”钟歆预测。
在其看来，生成式AI带动人工智能产业革命，正牵引智能算力呈现爆炸式增长。算力每5个月翻一番的惊人增速，正推动数据中心向智算化加速演进。传统IDC（即互联网数据中心，数字经济的算力底座，新质生产力的典型代表）向智算中心AIDC（即智算中心）演进，算力网络概念逐渐清晰，通算、智算、超算呈一体化发展，数据中心向算力中心演进。
与此同时，节能技术手段不断突破，中小型算力中心大幅增加。未来2-3年后，大型基建项目投资放缓，中小规模算力中心大幅增加。传统数据中心的智算化改造加速，建成的数据中心智算化改造是当前不少用户的痛点。
“数据中心能耗巨大。未来，政策上将从能耗总量和强度双控，向碳排放转变。特别是在枢纽节点，‘源-网-荷-储’项目的整体统筹规划，绿色数据中心，零碳园区的新技术应用将不断演进。”钟歆分析。
钟歆表示，新技术应用上，正实现从风冷到液冷的演进。超算之后，随着智算中心的普及，单机柜功率继续不断提升，促进了近年来液冷技术应用的兴起。与此同时，氢燃料电池、燃气轮机等的耦合加速应用。在数据中心电力系统面临高可靠性、绿色低碳转型和供能稳定性三重挑战的背景下，燃气轮机展现出独特的解决方案价值。氢能、绿色染料和碳捕集技术的耦合，有望进一步支撑数据中心的深度脱碳转型。
竞争格局生变 电力设施升级成关键瓶颈
全球范围内，人工智能正在重塑经济与产业格局，成为推动全球数据中心扩张的核心动力。而数据中心电力需求增速正迅速赶超传统工业，成为能源系统转型不可忽视的关键变量。
“中国数据中心行业在能源转型方面，主要面临四大重点课题。”王肩雷向中国工业报记者分析。
第一，电力基础设施升级成为关键环节。国际能源署提出，若未能及时升级现有的电力基础设施，约20%的数据中心规划项目或将遭遇建设延期。因此，我们一直积极参与中国电网建设，包括高压直流（HVDC）等关键技术的应用与合作，助力提升跨区域输电能力和系统韧性。
第二，绿电获取难度高。尽管“东数西算”国家战略推动了算力向西部可再生能源富集区布局，但区域绿电分布不均衡、局部电网调峰能力有限，数据中心的绿电使用率不高。提升跨区域输送能力是解决这一问题的关键。
第三，能效提升也是一个重要课题，涉及了高算力密度带来的空间压力，也面临稳定低碳能源供给不足的情况。随着人工智能算力任务对计算密度、持续运行时间和电力消耗提出更高要求，算力基础设施的升级需要空间-电力-散热管理的一体化设计，推动供电设备向小型化、高能效、模块化方向发展。此外，数据中心长期处于高负载运行状态，对电力稳定性和连续性有着极高的要求，同时还需要兼顾不断提高的绿电，因此，负荷侧必须部署大规模电池储能系统来承担削峰填谷、稳定电压和应急保障等功能，这将进一步增加整体系统的复杂性。
第四，随着国家将数据中心列为节能降碳重点领域，并提出明确的阶段性目标，运营商正加快推进技术升级和运营模式转型，以更好应对政策要求。例如2025年新建数据中心绿电占比超80%、能源利用效率PUE降至1.25以内。
低碳能源的快速发展，有望重塑数据中心行业竞争格局。对此，王肩雷表示，这主要体现在技术门槛提升、区域分化加剧、商业模式创新三个方面。
低碳能源驱动要求数据中心具备绿电供应、多能互补、零碳供电设备、智能调度和碳管理能力，传统单一供电模式将逐步被淘汰,具备全生命周期能源解决方案能力的企业将符合发展趋势。
西部可再生能源富集区（如宁夏、内蒙古）凭借绿电成本优势，可以吸引高耗能数据中心集聚；东部地区则通过微电网、储能等技术提升供电可靠性，形成差异化竞争。
数据中心从“能耗中心”向“产消者”转型，通过余热利用、绿电交易、碳资产开发等增值服务，创造新收入来源，实现商业模式的创新。
“中国数据中心行业面临全新发展机遇，主要体现在快速增长的市场前景、技术创新驱动能效升级、绿电交易市场扩容等方面。西门子能源将联合绿电供应商、碳交易机构等产业链上下游，打造低碳数据中心生态圈，参与制定国家绿色数据中心标准，推动行业规范化发展。”王肩雷说。
北美地区领先 合规压力成本上涨仍掣肘
相较中国，北美在数据中心容量和收入方面领先，占全球市场份额超过四成。
普华永道预测，全球数据中心行业正呈现指数级增长，预计到2027年投资规模将达到1万亿美元，AI、大模型训练、边缘计算和绿色能源转型是主要驱动力。这一趋势在北美尤为明显。
AI驱动下，以美国、加拿大、墨西哥为主的北美地区算力快速增长。与此同时，电力需求猛增。2023年，美国数据中心的电力消耗占全国总发电量的4.4%，有望在2028年增至8%。未来五年内，美国数据中心的电力需求预计将增长50%至150%。同时，加拿大的数据中心电力需求预计到2029年将从750MW增长到1160MW。
北美数据中心市场由微软、谷歌、Meta三家超大规模运营商主导，占据北美AI算力采购量的78%。
有行业分析预测，到2035年，美国数据中心总电力负荷将从2024年的约34.7GW增至78.2GW，占全美电力需求的8.6%，AI数据中心将成为电力需求增长的主要驱动力。
记者获悉，北美数据中心在主要区域分布上，主要呈现“PJM地区集中度占49%，西部新兴市场崛起，加拿大极地布局加速，墨西哥边境枢纽化”等特点。
美国东北部PJM电网覆盖区域（包括弗吉尼亚州“数据中心走廊”）承载了近半数据中心容量，这受益于该地区稳定电力供应和政策支持。
西部市场中，俄勒冈州、内华达州因可再生能源丰富，吸引了超大规模项目，特斯拉Dojo超算已部署至全美充电网络，实现了边缘计算节点覆盖。
加拿大魁北克省利用水电资源建设绿色数据中心，微软在北极圈内部署了模块化数据中心以降低冷却能耗。
墨西哥边境呈现枢纽化趋势。墨西哥北部城市凭借土地成本优势，成为跨国企业的备份数据中心选址热点。
谈及北美地区数据中心技术应用现状，有专家表示，主要呈现三大特点：
第一，GPU集群异构架构上，亚马逊已部署基于NVIDIA H100的超级计算集群，单集群包含20000颗GPU，支持千亿参数大模型分布式训练，时延优化至微妙级。
第二，边缘AI推理节点上，微软Azure Stack Edge在北美部署超800个边缘站点，将AI推理能力下沉至离数据源5公里范围内，自动驾驶数据处理延迟从200ms降至15ms。
第三，云原生AI开发平台上，谷歌Vertex AI集成超300个预训练模型，支持自动ML管线编排，使企业AI应用开发周期从6个月压缩至2周，北美金融客户采用率达73%。
尽管北美数据中心行业发展迅速，但能源消耗、可持续性、合规监管以及成本控制仍是长期课题，行业需要在技术创新与绿色转型中寻找平衡。
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