2025年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

数字经济黑金，算力基建热潮

人工智能快速发展，算力需求不断增长

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需求， 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。

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’Oro Group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%。

东数西算布局八枢纽十中心，两会强调人工智能/算力布局 数字经济黑金 算力基建热潮

“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%。

高功率供配电挑战 电能质量备受关注

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 数千兆瓦的电力需求，迫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庞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。

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，几十乃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，需要配建专用变电 站，并且数据中心通常需要冗余配置，则进一步增大了容量需求，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 变电站，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。

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。 电能质量问题是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，引发故障缩短使用寿命，增加能耗，甚至引发损坏事故。根据uptime intelligence问卷调查，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宕机事故的最主要原因，占比为52%。

设置专用设备预防三大电能质量“刺客”

据《数据中心模块化ups对电能质量的影响分析》中的不完全统计，数据中心外部电能污染占总污染的10-20%，内部电 能污染占总污染的80-90%。 IT设备：高频UPS和直流供电模块HVDC运行时会发出容性无功返送高压系统，增加线路损耗；容性无功还可能造成备 用发电机在启动时产生电压谐振，导致运行不稳甚至并机崩溃。 辅助设备：冷冻机组、空调、水泵等通常采用变频节能技术，运行时均会产生谐波，既影响设备自身运行也会污染整个 电源网络，也会增加系统损耗，同时有运行中断和设备损坏的隐患。 无功补偿装置针对功率因数过低，解决“电费刺客”；有源滤波装置针对谐波污染，解决“安全刺客”；电压补偿装置 针对电压闪变/中断，解决“设备刺客”。

电耗大户需解耦碳排放，电算协同消纳绿电为必然

截至2023年，我国数据中心总耗电量达1500亿千瓦时，同比增长15.4%，占全社会用电量的1.6%，碳排放总量约0.84亿 吨。北京理工大学预计到2030年，我国数据中心电力负荷达1.1亿千瓦，耗电量达5257.6亿千瓦时，碳排放达3.1亿吨。 EPRI预计美国数据中心占全社会用电量比例将从2023年的4%增长到2030年的4.6–9.1%，其中80%的数据中心用电量将集 中在全美约30%的州中，多个数据中心集中区域会相继发生电力系统灵活性和可靠性资源不足的问题。 智算中心的负荷波动表现为周期性、大幅度等，北京理工大学预计中国数据中心2030年的灵活性资源约在2.3~4.0万兆瓦 之间，算力电力协同将成为信息和能源协同发展的重要场景。

电能治理市场持续壮大 新质生产力诉求更盛

电能质量问题无处不在 市场规模持续壮大

电能质量问题是非正常停机、设备故障甚至损坏的主要原因之一，数据中心、电子、医院等属于电能质量敏感行业。 根据上海电器科学研究所的统计，2021-2023年电能质量治理（不含监测）全球市场规模为2365亿元、2486亿元和2787 亿元，预计2026年达到3319亿元；我国相应的市场规模为247亿元、280亿元和500亿元，预计2026年达到635亿元。其 中最大的细分市场为工业，约占40%；而新能源、数据中心、商业建筑是需求增长较为快速的市场。（以上均为RMB）

算力增长拉动电能治理细分 2025-2030年度增速超20%

数据中心对用电质量更为严苛，全球算力需求推动IT设备新增装机功率和动力侧新增装机功率的不断扩大，带来了配 电产品需求增加，低压电能质量治理的市场规模随之快速扩大。

微电网绿电直供消纳 绿色算力更需电能治理

乌兰察布零碳算力产业园“源网荷储”一体化模式，内蒙古首个一体化项目，致力于打造国家“东数西算”枢纽节点 中的“存算一体、云算协同、绿色低碳、最优性价比的零碳园区”。 我们测算，若全球新增数据中心的80%实现绿电匹配，PUE取1.2，变电站采用N+1冗余配置，新能源配置20%的冗余， 假设新能源源网荷储微电网电能质量治理设备投入为200元/kW，则数据中心“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。

相关受益：配套变电站、新能源微网、电能治理

安靠智电：智慧模块化变电站打造可靠“大动脉”

以“开变一体机”为核心的智慧模块化变电站，创新地将GIS开关和变压器融合为一体，相比传统变电站可大幅减少变 电站现场施工及调试的工作量、缩短建设周期、节省占地面积并有效降低土建成本，具有快速灵活等特点，实现整站 的全绝缘、免维护，增加供电的可靠性。已应用于腾讯数据中心220kV变电站项目，腾讯扬州仪征项目已于2023年5月 投运。 对比传统变电站方案：造价降低30%、节省50-70%土地和空间占用、建设周期缩短50- 80%。

安科瑞：综合能效管理为数据中心“减负增效”

EMS能效管理平台，运用云计算、大数据、物联网通讯及AI技术，帮助企业用户应对面向未来能源结构下企业微电 网能源管理需求。平台除对企业变配电系统、光伏发电、储能系统、充电设施、用电负荷等，进行泛在监控、诊断 分析、运维管理外，还根据发电/用电预测、电价政策、虚拟电厂等市场信息，帮助用户实现能源成本最优或绿色用 电目标下的“源网荷储充”优化运行控制。公司已有尚航惠山国际数据中心、西部（重庆）科学城先进数据中心等 项目案例。

四方股份：新型配电与智慧用电服务新基建

公司为数据中心建设提供高效、可靠的全系列供配电产品和自动化系统。从中低压开关设备到保护自动装置，从新能 源利用到运维管理、能效控制和一体化监控，弥补了数据中心长期以来的“只监不控”的短板，而公司特有的一二次 设备融合解决方案和系统高级应用功能，亦大幅提高了运维管理智能化水平。 已参与制定T/CECS 486-2017《数据中心供配电设计规程》，《互联网数据中心-基础设施监控系统接口规范》等多项行 业标准，并参与了中国移动、中国联通、中国石油、中国建设银行、中航信、北京通州行政中心等多领域大型数据中 心的基础建设。

盛弘股份：厚积薄发、行业细分技术领先

作为国内最早研发生产低压电能质量产品的企业之一，在电能质量领域已有长达17年经验，业务覆盖全球50+个国家和地 区，积累2万+成功案例，电流产品累计出货容量达1000W+A，其中有源滤波器市占率位居全球前列。产品已覆盖谐波治 理、无功补偿、地铁储能、电压暂降、保障用电安全的工业UPS等。 公司始终聚焦研发创新，以先锋者姿态开拓未知领域。公司电能质量产品掌握多项核心技术，在高端技术、方面具有明显 优势。从业界首款模块化有源滤波器APF，到全容量系列产品，再到突破行业内传统的IGBT方案，成功研发碳化硅 APF P5机型。基于SiC基功率器件的SVG和APF，对比传统的Si基电能质量产品，有更高的开关频率、更高的补偿率能够 对绿电的电能质量问题及时响应和处理，同时有更高的整机效率，也能帮助业主节省电费支出，提高数据中心的PUE。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）