AIDC电能质量深度研究报告：AIDC建设热潮呼之欲出，算力电力必须协同发展

4FOEWGo4rXcUdX7N8Q6MtRrRnPsPeRmMtPfQrRnQ7NpOtMxNsQnOwMnMsOAIDC电能质量深度研究报告评级：强于大市长城证券产业金融研究院分析师于夕朦S1070520030003分析师王泽雷S1070524020001分析师张靖苗S1070524070005联系人孙诗宁S1070123070028时间：2025年4月1日 核心观点→AI与数字经济驱动算力需求激增，全球数据中心建设加速扩张。人工智能技术选代推动算力需求爆发式增长，全球科技巨头加速布局AIDC（人工智能数据中心），2030年AI全球市场规模将超10万亿元，年均复合增长超35%。我国“东数西算”工程明确八大枢纽节点，且2025年《政府工作报告》再次强调“人工智能+”，提出优化全国算力资源布局，打造具有国际竞争力的数字产业集群；截至2024年8月，全国已备窦的人工智能大模型有197个，道用大模型行业大模型分别占比31%、69%，→高功率供配电与电能质量成AIDC规模化核心挑战。智算单机柜功耗显著提升，单个智算中心电力害求激增，城市电网承载力面临瓶颈。为满足超大数据中心用电需求，需要配建专用变电站以及允余配置，其需求进一步增长。同时高功率供配电与电能质量成为核心挑战，在2023年数据中心机事故中，场内供配电中断占比数据中心机事故的主要原因高达52%。→算力基建推动电能治理市场扩容，技术创新企业加速布局。全球电能质量治理市场规模预计2026年将达3319亿元RMB，其中数据中心对电能质量要求严苛，需求增长较快，叠加使用绿色电力的要求更增强了电能治理需求，若全球新增数据中心的80%实现绿电匹配，数据中心“源网荷储”建设在2025年将增加电能质量治理90亿元RMB以上的需求，到2030年预计这一需求增长到200亿元RMB。→投资建议：建议关注配套数据中心提供智慧模块化变电站的安靠智电，新能源微网相关的四方股份和安科瑞，以及电能质量管理相关的盛弘股份和爱科赛博。 WWW.cgWS .Com 目录相关受益：配套变电站、新能源微网、电能治理风险提示 数字经济黑金，算力基建热潮高功率供配电挑战，电能质量备受关注电能治理市场持续壮大，新质生产力诉求更盛wwW.cgws.com 数字经济黑金算力基建热潮wW.cgws.com 数于经开需金异力奎建潮口人工智能快速发展，算力需求不断增长My whole model ofthe world is that the two important currencies ofthe future, our compute slash intelligence and energy数字经济时代的到来，数据成为新的生产资料，而算力成为新的生产力。在万物互联的背景下，数据量爆炸式增长，对算力的需求达到前所未有的高度。过去十几年是通算中心快速发展阶段，主要以云计算为主；随着生成式人工智能的横空出世，通算中心已经逐渐无法满足日益增长的计算需求，智算中心应运而生以支撑各类智能算法的运算害求，已成为必然趋势。PrecedenceResearch预测AI全球市场规模年度复合增长有望超35%，将于2030年超10万亿RMB，智算业务在应用中的两个环节：训练和推理，其中推理算力占比将逐步提升。图表1：人工智能（AI）全球市场规模及预测■市场规模（亿元）0000I12000010000+38.2%8000060000000020000202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E SamAltman图表2：云端推理占比逐步提升■训练■推理100%80%60%40%20%20202021202220232024E2025E2026Ewww.cgws.com 数于经济需金异力基建然潮口科技巨头加码算力基建，我国AIDC高占比高增长Alphabet、微软、亚马逊和Meta，2024年AI数据中心设备投资同比增长6成，达到约2450亿美元。根据Dell'OroGroup的预测，上述美国四家科技巨头面向AIDC的投资额到2029年将达到5400亿美元。阿里巴巴集团在未来三年将投入3800亿元，用于建设云和AI硬件基础设施，总额超过去十年总和，字节跳动计划2025年投入1600亿人民币资本开支，其中900亿元用于AI算力采购，700亿元投向数据中心基建/网络设备：2024年，BAT三家企业的资本支出总额达到1574亿元RMB，比2023年的595亿元RMB大幅增长165%图表3：智能算力规棋及预测（基于FP16计算）能算力（ERLOPS）Yo"30 0025 0020 0015 00100050020202021212220232024202520262027E2028E图表4用算力规模及预测（基于FP64计算）通用算方规模（EFLOPS）15 0100 12 (%1 D 0s80%60%40:205Yoy25:20315%10%WWW.cgWS.com 图表5：截止2023年底各国算力占比情况美国中国本德国英国加争大其件27%图表6：我国在用算力中心机架数量及市场规模大至规翼以上机架数量（左）总机数量（左）市场规漠（亿元，）10008DD6DD40D2DD :201720182019202020212022 311 I25 [II20 0015 00100020236 数子经济需金算为基建热潮口东数西算布局八枢纽十中心，两会强调人工智能/算力布局“十四五”规划明确“东数西算”，加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，加快推进数字产业化和产业数字化。2025年《政府工作报告》再次强调“人工智能+”，并且提出优化全国算力资源布局，打造具有国际竞争力的数字产业集群：截至2024年8月，全国已备案的人工智能大模型有197个，通用大模型、行业大模型分别占比31%、69%。图表7：“东数西算”全国布局节点布局图和林格尔集器张家口集群中卫集庆阳集群天府集料长三角生态绿色一体化重庆焦器发展示范区集群贵安集群韶关集释 枢纽规划集群京洋黄枢纽张家口数据中心集群长三角生态绿缘色一体化长三角枢纽发展示范区数据中心架群、芜调数器中心集群粤港洪大湾区根纸韶关数据中心集群芜湖集群成渝枢纽天府数据中心集群。重庆数据中心集群内载古根红和林格尔数据中心集群贵州枢纽安安数据中心集群甘肃枢纽庆阳数据中心集群宁夏板纽中卫数据中心集群wwW.cgwS.com 图表8：8大节点具体介绍辐射范图积极承接北京等地实时性算力需求，引导湿冷业务向西部迁移，将建辑射华北、东北欢至全国的实时性算方中心新极承接长三角中心城市实时性算力需求：引导温冷业务向西部迁移，构建长三角地区算力资源“一体块同、辐射全域”的发民格局积极承接广州，深圳等地实时性算力需求，引导温冷业务向西部迁移，构建辐射华南乃至全国的实时性算中心早衡好城市与潢市周政的等力资源部导，假始与“东数西章”衔接为京津翼高实时性算力需求提供支援，为长三角等区核提供非实时算力保障以支持长三角，导满谈大海区等为主，积极承接东部地区算力雷求重点服务京津实、长三角、粤港澳大湾区等区城的算方需求积极承接东部算力需求 电能质量备受关注高功率供配电挑战长城证券ww.cgws.com 高切季供配电挑战电能顶重奋文天注口单柜高功率与数据中心大型化，算力基础需要电力支撑随着智算中心GPU芯片功耗提升，面临着单机柜功耗高密化的挑战。单机柜从通算中心的4-6kW增加至AIDC的20-40kW未来将逐步发展到40-120kW。即智算中心在IT负载和市电引入规模上大大高于通算中心，对供配电保障提出更高要求。随着单个数据中心功率的提升达到百兆瓦，城市现有电力基础设施的瓶颈日益凸显：OpenAI“星际之门”项目预计高达数于兆瓦的电力需求，追使选择跨越地域界限的电力供给解决方案。如何高效且稳定地获取虑大的电力资源以匹配相应大规模算力，成为制约算力规模进一步提升的首要难题。图表9：数据中心走向智算中心AIDC架构T688+6: SECPU3+0显存大小显存完带-PBASSE8SRSNG20-505-83-52-3-机房DC云DCADCFLONS计算机时代互联网时代大数据时代盗能代NVLInk完带功托备注 A100H100Ampere80GBBOGD2TB/s3.35TB/s312T624TXXx500GB/s900GB/s400wmoo.1个Die1-个0ieWWW.cgWS.com 图表10：不同芯片架构对应参数表H200GH200B100B200Full B200GB200HopperBlackwell141GB96/144GB180/192180/192192GB384GB4.8TB/s4/4.9TB/s8TB/s8TB/s8TB/s16TB/s1P1P1P1.75P2.25P2.5P5P2P2P2P3.5 P4.5P5P10P2P2P2P3.5P4.5P5P10Pxxx3.5P4.5P5P10P×xx7F9P10P20P900GB/s900GB/s1.8TB/s1.8TB/s1.8TB/s3.6TB/s1000w1000w1200w2700w1个bie2个Die2-个Die2个Die1 个 Grace CPu2个BlackwelCPU6 同场季供配电桃战电能顶重备文天注口专用变电站配套建设保障电力稳定供应为满足超大数据中心用电需求，几十及至上百兆瓦用电容量已超过公用变电站允许引接的最大容量，雷要配建专用变电站，并且数据中心通常需要完余配置，则进一步增大了容量害求，目前常见配套建设110kV/22kV变电站。例如位于“东数西算”枢纽节点的韶关、庆阳均已进行专门的产业园电网规划研究，未来两地将规划建设十几二十余座变申站，为数据中心集群提供电力支撑。据甘肃经济日报报道，国家数据中心集群（甘肃·庆阳）“东数西算”产业园区终期规模（2030年底）年用电量将达200亿千瓦时，是2022年庆阳全市用电量的3.2倍。规划750kV变电站1座、330kV变电站3座，110kV变电站22座韶关数据中心产业园规划220kV变电站5座，110kV变电站14座。图表11：中国移动（福建厦门）数据中心一期电源工程 图表12：字节跳动自建数据中心项目字节跳动自建数据中心变电站设计框架采购寻源公告字节影动保购部息发布平台2025年01月03日16:08北六公告编号：2025010301项目名称：宇节跳动自建数据中心变电站设计框架采购项目概况本次导源服务内客：自建变电站的主要设计原则及工程设想，完成变电站的建筑、电力一次系统、电力二次系统的扩初设计等。采购范围：，制定中国区自建国区110kv变电站的标准设计方案制定中国区自建国区220kv变电站的标准设计方案制定中回区自建园区110kv变电站关键设备材料技术规格书（主变、GIS、开关柜、高压电，制定中国区自建园区220kv变电站关键设备材料技术规格书（主变、GIS、开关柜、高压电力电缆等）力电缆等）：·支持业主更新EPC技术招标文件中的运维，界面划分中技术相关内容。招采计划：计划完成时间：2025年3月计划开始时间：2025年1月www.cgwS.com10 切率供配电挑战电能顶重备文无注口非线性设备大量集中，电能污染威胁运行安全理想的电压电流波形是ABC三相幅值相等，频率为工频频率且相位相差120度的正玄波。IDC机房中存在大量非线性负载，会对配电系统产生谐波污染，使设备的功率因素偏低。电能质量间题是IDC安全供电保障的根源性隐患。各种电力电子设备自身对电能质量要求较高，但又同时是电能污染源，运行过程中产生的瞬流、浪涌、谐波等，干扰设备正常运行，受发故障缩短使用寿命，增加能耗，甚至引发损坏事故，根据uptimeintelligellce问卷券调查，在2023年数据中心宕机事故中，损失超过10万美元的占比为54%，损失超过100万美元的占16%。场内供配电中断是数据中心岩机事故的最主要原因，占比为52%。图表13：功率因数矫正器PewerFi