电力设备行业系列报告(48):中压UPS有望在数据中心迎来规模应用.pdf

随着AIDC算力密度快速提升,电网波动与并网约束同步加剧,一定程度也限制了算力行业的发展。储能系统可以让数据中心的并网瓶颈得到缓解,会成为未来行业发展的趋势。在此背景下,在中压侧配置UPS,可以提升供电效率与电能质量,显著改善数据中心对于电网的冲击。同时,还可以更好地让储能与负载耦合,加快储能响应速度,成熟后有望部分替代传统灰区备电系统与柴油备电机组。目前美国已经提高大型负载并网要求,中压UPS+储能的模式将更受关注,有望在数据中心领域迎来规模化应用。
□数据中心给电网带来的问题愈发突出,也制约了数据中心的发展。AIDC机柜
从几十kW到MW级迭代,整个数据中心所需算力规模提升,对于电网接入容量要求越来越高。同时,算力的需求和调动具有随机性,每一次调动都容易带来巨大的瞬时电流冲击,电网可能随时产生电压和频率的跳变,加大了整个电网的不稳定性,也造成了美国大量数据中心项目排队并网。截至2025年底,美国在运营数据中心规模为42GW,而排队并网规模已达165GW。
□国内外数据中心配储成趋势。通过配置储能,能够让数据中心在美国加快部
署、降低并网容量需求、平抑功率波动,并网的限制问题得到缓解。同时,在自建电源的数据中心项目,同样需要储能去实现快速、灵活的调节。中国也在推动绿电直连并设定绿电高比例消纳目标,数据中心配储的必要性也会得到提升。整体看,数据中心配储会成为行业发展的大趋势。
□中压UPS有望在数据中心迎来规模应用。中压UPS直接接入中压配电网络,
提升供电效率与电能质量。同时还能够让储能系统更好的与数据中心负载耦合,提升储能响应速度,有望在成熟后部分替代传统灰区备电系统与柴发备电机组,显著节省机房内占地面积。更重要的是,美国联邦层面和区域层面目前已提高大型数据中心负载并网的要求,与中压UPS搭配的储能系统能够显著改善数据中心负荷对电网冲击,可能会成为更受电网欢迎的解决方案。目前ABB、台达等厂商已布局相关解决方案,ABB已经有商用案例,中压UPS成为大型数据中心标准配置。
口建议关注:盛弘股份、禾望电气、科华数据、科士达、阳光电源等。
□风险提示:AIDC需求低于预期、贸易壁垒加剧、行业竞争加剧等。

1.AIDC给电网带来的问题愈发突出,也制约了自身的发展。
数据中心算力提升,需要更大的电力容量。由于算力需求增长,数据中心单机柜功率密度正从3~8kW提升至20~100kW,超大型AIDC建设也将向万卡/十万卡大规模集群系统构建。为了提升集群算力规模,行业的关键方案是基于超节点及超大规模组网架构两个维度来进行优化,整个产业正向超大规模发展,不可避免地带来更多的电力容量需求。
加剧了电网的不稳定性。由于算力的需求和调动具有随机性,每一次调动都容易带来巨大的瞬时电流冲击。根据谷歌云发布的图片显示,带有AI负载的功率波动在几毫米内就能有15MW的功率跳动,是非AI负载的15倍,电网可能随时产生电压和频率的跳变,加大了整个电网的不稳定性。
并网问题也在制约数据中心发展。美国电网基建相对薄弱,在AIDC蓬勃发展的趋势下,美国电网扩容周期与AIDC建设速度严重错配。同时由于AIDC向高功率和高波动方向演进,使得并网审批采取了更加审慎的态度。大量项目因为并网问题排队,截至2025年底,美国在运营数据中心规模41.83GW,目前排队并网项目规模达到164.62GW。在数据中心主要发展的区域中,芝加哥地区并网排队时间3年,加州6年,俄亥俄州高达7年。电网升级扩容周期和并网审批速度无法跟上以月计的AIDC建设速度,促使相关厂商寻找更快的解决方案。

2.数据中心配储成趋势
储能能够显著改善数据中心并网难题。自建电源和储能成为美国厂商解决并网问题的重要解决方案,例如2025年11月,亚马逊通过独立发电公司(GenCo)自建3GW发电+储能,自己解决大部分供电需求。储能应用在数据中心里的优势有:
部署快:储能系统制造流程化、标准化,在美国多个区域部署速度具有优势。
降低并网容量:数据中心配置储能系统后,会减少对于电网供电容量的需求,将有利于数据中心项目快速并网。
平抑数据中心功率波动:数据中心服务器运算过程中,功率曲线会高度波动,给电网造成剧烈冲击,有可能损害发电设备,这也是数据中心并网难的重要原因。配置储能系统与超级电容后,能够平抑数据中心的功率波动,减轻电网压力,从而有利于项目快速并网。
节省电费支出:电费支出在数据中心Opex中占比超过一半,使用储能系统进行峰谷套利能够极大程度节省数据中心电费支出。
国内政策也在推动配储。2026年5月,国家能源局鼓励绿电以直连方式为算力设施供能;2025年7月,发改委发布政策明确规定新建国家级数据中心在2026年的绿色电力消费比例需要达到80%。绿电具有天然的波动性,储能具有良好的平抑波动的能量,这进一步提高了数据中心配储的必要性。

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