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2025年中国绿色算力行业概览:液冷技术引领绿色算力革命,中国数据中心能效显著提升
头豹研究院·2025-04-02 20:46

报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 绿色算力通过节能环保措施优化计算资源使用效率,减少能源消耗和碳排放,同时保持计算性能,其发展对数据中心可持续发展至关重要 [4] - 中国算力中心市场增长显著,未来算力需求将随新兴技术发展持续增长,绿色算力朝着多方向稳步前进,为数字经济提供支持 [6][7] - 数据中心总拥有成本受市场需求、用电成本和绿电使用成本影响,优化这些因素可降低成本并实现可持续发展 [52][53] - 中国绿色算力行业在技术创新、政策引导等多重驱动下,将朝着高效、节能和环保方向发展,液冷技术将成主流 [91][92][97] 根据相关目录分别进行总结 行业综述 - 绿色算力定义为采用节能环保技术和管理措施,优化计算资源使用效率,减少能耗和碳排放以实现可持续发展的计算能力,核心目标是降低环境影响并保证计算性能 [14][19] - 其体系架构涵盖硬件、软件、基础设施和管理运营等多层次,协同优化推动计算行业绿色发展 [19][20] - 发展历程分四个阶段:1996 - 2006年初级阶段提升硬件能效;2007 - 2020年起步阶段引入虚拟化技术和数据中心优化;2021 - 2030年发展阶段推广智能管理和可再生能源集成;2030年后成熟阶段实现全生命周期绿色计算 [25][26] - 发展现状:截至2023年底,中国算力总规模达230 EFLOPS,人工智能相关算力达70 EFLOPS,年增速超70%;数据中心总耗电量1500亿千瓦时,占全社会用电量1.6%,碳排放总量0.84亿吨,平均PUE为1.48,较2022年下降;中西部绿色数据中心发展迅猛,入选“国家绿色数据中心”数量占比从第一批26.6%增至第五批46%;全球数据中心平均年PUE从2007年2.5降至2023年1.58;中国各区域PUE有差异,东部约1.58,中部约1.55,西部约1.48 [29][30][33] - 行业规模:近年来中国算力中心市场增长显著,机架数量从2017年166万架增长到2023年810万架,CAGR为50.0%,未来市场需求预计将继续保持强劲增长态势 [40][42][41] 产业链分析 - 产业链图谱:上游包括基础硬件、IT设备、基础软件等;中游为数据中心、网络服务等;下游有应用软件开发商、行业应用开发商、人工智能服务商、教科研机构以及互联网/政务/金融/企业等行业用户 [47] - 数据中心成本测算:总拥有成本由市场需求、用电成本和绿电使用成本决定,电费和基础设施机电折旧占比最高,优化这些因素可降低成本并实现可持续发展 [52][53] - 算力生产流程:涉及电力生产、电网供电、分布式可再生能源、配电系统、备用柴油发电机等环节,存在温室气体排放,全球多国提出数据中心低能耗发展政策目标 [57][58] - 算力设备分析:算力设备特别是算力芯片进展显著提升数据中心能效和性能,不同芯片厂商产品有不同特性,AMD EPYC系列在能效方面表现较好 [62][63][66] - 算能协同:中国电力行业在装机容量、发电量和能源结构优化方面取得进展,非化石能源发电装机超火电装机,新型储能规模增长 [67][69] - 厂商可再生资源情况:头部企业在绿色电力应用有进展,但距2030年100%可再生能源目标差距大,需加快绿电占比提升速度并探索创新解决方案 [72][74][75] - 商业模式:传统商业模式依赖基础设施服务,面临能耗高和环境影响大挑战,绿色化商业模式将成主流,通过可再生能源采购、高效冷却技术应用等创新,降低能耗和碳排放,提升企业竞争力 [78][79][80] - 行业应用:2024年风电和太阳能发电绿证占全国绿证交易市场份额大,显示其在能源转型中重要作用,绿色算力在工业、金融、能源、交通等领域有应用场景 [84] 行业发展分析 - 发展方向:中国绿色算力在技术创新、政策引导等驱动下前进,未来业界将关注新兴计算范式,政府推动跨区域算力一体化协同发展,构建产业协同生态,绿色算力理念将深入人心 [91][92] - 单机柜密度和冷却方式:行业朝着提升单机柜密度和优化冷却方式方向发展,液冷技术成主流,具有制冷性能卓越、节能降噪、降低成本等优势 [97][98]