260GWh的诱人预测:数据中心储能值不值得重押?

原创 行家说储能 2025-03-21 19:06
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3月20日,南都电源再次中标某全球最大软件公司美国数据中心锂电备电项目,金额2.4亿元,提供高压高功率锂电后备电源系统。此为自南都电源2月底获该客户1.2亿元订单后,20天内再度中标,累计订单金额达3.6亿元

事实上,今年以来,一系列重要政策、关键数据以及重大事件,都在清晰地彰显着数据中心所蕴含的巨大配储潜力:
· 2月17日,工信部等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》,明确提出要面向数据中心推动配置新型储能,为数据中心与储能的深度融合提供了有力的政策支撑。

· 3月18日,国家发改委等五部门共同发布《关于促进可再生能源绿色电力证书市场高质量发展的意见》,其中强化需求侧调控举措,对高耗能行业提出了强制绿电比例要求,尤其指出数据中心绿电消费占比需达80%以上。这一政策不仅对数据中心的能源结构优化提出了高要求,也为其未来发展指明了方向。

· 3月19日,一则重磅消息:由OpenAI、甲骨文等初期投资高达1000亿美元的美国“星际之门”计划,其首个数据中心即将在得克萨斯州落成,预计明年年中完工,并且已经预备兴建10个数据中心。如此大规模的投资和布局,无疑凸显了数据中心领域的广阔前景。

· 早在1月,宁德时代便成功斩获阿联酋RTC数据中心19GWh储能订单,其主要供货产品为6.25MWh天恒储能系统。近日,宁德时代在港股招股书中,将数据中心列为重点赛道,在业绩说明会上更是公开表示,数据中心配储量正变得越来越大,是未来极具潜力的优质增量市场。

从这些政策的出台以及龙头企业的布局不难看出,无论是站在政策的宏观导向层面,还是从行业龙头企业的战略视角出发,数据中心都已成为当前储能产业发展中,一个需要深入、充分评估的关键细分行业方向。

基于此,行家说储能深入研究了以下一系列对产业发展可能具备参考价值的问题:




问 题

1. 数据中心配储是否能带来刚需价值?在工商业储能场景中,数据中心的用电量与钢铁行业相比,谁更胜一筹?

2. 数据中心配储的测算装机容量到底能达到多大规模?

3. 相较于其他场景,数据中心对储能有何不一样的要求?

4. 什么类型的企业更适合重点投入?

5. 数据中心配储目前有哪些企业已经正在积极行动?

数据中心配储具有刚需价值

数据中心的运行最关键的是不容许有丝毫电力中断,否则将导致数据丢失、业务瘫痪,造成难以估量的损失。
由此,传统数据中心长期匹配UPS(不间断电源)。不过,新的AI数据中心采用高压直流配电,所以目前通常使用的是更有效率的高倍率BBU(电池备用单元)。如英伟达GB200采用BBU。

但是,即使匹配了BBU,现代的数据中心仍然非常有必要配置工商业储能系统设备(南都高压高功率锂电后备电源系统是另外一种表现形式)。

原因如下:
1)BBU受自身容量限制通常仅能提供较短时间的应急电力,一般在数分钟到数小时不等。如遇到市电供应大面积故障或备用发电机启动延迟等情况,BBU的电量很快会耗尽。但工商业储能设备容量较大,可提供数兆瓦时甚至更高容量的电力存储,可为数据中心争取更充裕的时间恢复正常供电。

2)在应对突发电力波动时,BBU的缓冲能力有限。而储能系统设备的电力调节能力,可对整个数据中心供电系统的电压骤变、频率波动进行有效平抑,保障数据中心内所有设备,包括英伟达GB200这种级别的服务器及其配套设施的稳定运行,降低设备因电力问题受损的风险。

3)数据中心耗电量巨大,如GB200所在机柜功率就可能突破120kW。储能系统设备可与园区内的可再生能源发电协同,减少对传统电网的依赖,更灵活地调整数据中心用电行为,节省电费、峰谷套利等帮助数据中心实现开源节流。

4)全球减碳下,对数据中心能耗和绿电使用比例要求日益提高。BBU虽能在一定程度辅助提升绿电使用,但从满足政策合规的全面性和深度来看,作用有限。工商业储能设备可大规模储存绿电,提升数据中心整体绿电消纳比例,确保数据中心满足政策规定。

由此,数据中心配储在实际运营中解决了诸多关键问题,刚需价值突出。

■ 数据中心用电量未来堪比钢铁行业

数据中心是高耗能行业,又对储能有刚性需求,可以说是工商业储能的黄金赛道。接下来我们与工商业储能行业的明星配储行业——钢铁行业对比一下用电量情况。我们先看数据中心情况。
目前,全球有超过8000个数据中心,其中约33%位于美国,约16%在欧洲,约10%在中国。

美国目前是数据中心大国,以ChatGPT为例,其每天的耗电量超过50万千瓦时,相当于47个美国家庭一年的用电量。我们先看数据中心目前用电量在美国总用电量的占比。

据国际能源署估算,2022美国数据中心用电量约2000亿千瓦时,约占美国用电量的4.5%,2026年将增至2600亿千瓦时,占比提高至约6%。麦肯锡则估计到2030年将达到600太瓦时,占总电力消耗的11%—12%。

再来看中国数据中心的情况。

据中国算力平台统计测算,2023年中国数据中心耗电量约为1500亿千瓦时,占全社会用电量的1.6%;据中国信通院预测,到2030年,数据中心约可达4000亿,在全社会用电量中的占比可能增长到5%左右。

再看中国钢铁行业。据国家统计局2023年发布的《2022年国民经济和社会发展统计公报》显示,钢铁行业用电量约占全国全社会用电量的6.1%。

假设未来五年钢铁行业仍然维持着这一高峰值水平(钢铁是传统成熟行业,多数数据指向稳中有降),由此也可见,单纯从中国来看,再过5年,数据中心的用电量将逼近钢铁行业。

■ 全球数据中心储能新增装机量2030年达262.5GWh

在如此巨大的用电体量下,储能对于数据中心的重要性愈发凸显。但对应的配储规模到底有多大?
据行家说Research预测,2030年,全球数据中心储能新增装机量达262.5GWh,其中中国数据中心整体储能市场规模将突破100GWh大关。这一预测直观地反映出,随着数据中心对降低用电成本需求的增加以及储能技术的逐步普及,数据中心配储蕴含着巨大的发展潜力。

从全球工商业储能市场的视角来看,依据《行家说储能白皮书:工商业储能产业资源调研报告》,2024年全球工商业储能新增装机量达到 4GW/10.9GWh,但这只是工商业储能商业化的初期,如同海面刚刚露出一角的冰山,未来具备广阔的拓展空间与增长潜力。而在这广阔的前景中,数据中心储能板块同样展现出显著的增长潜力和重要地位。

综上我们可见,数据中心对储能的强劲需求,其庞大的配储规模能满足自身在保障电力供应、提升能源利用效率等方面的迫切需求,而对于整个储能产业而言,是一片极具吸引力的“蓝海”,将成为整个储能产业的重要增长极。

■ 数据中心对储能要求更为严苛

随着数字化进程的飞速发展,数据中心规模持续扩张,耗电量显著增长。以前,大型数据中心耗电负荷在9.75—32.5MW区间较为常见。如今,100MW 的数据中心已变得普遍。

一座电力需求在100MW的大型数据中心配储方案 (行家说Research)

由此可见,一定规模的数据中心,对配储的容量要求较大,属于大工业配储场景。而相较于其他场景,数据中心对储能产品要求又有什么差异?以下从6个方面进行对比:

综上,我们也可以发现以下几类企业进军数据中心配储业务更具备优势基于数据中心对储能的独特要求,适合开展相关业务的储能企业应具备以下特征:

基于数据中心对储能的独特要求,适合开展相关业务的储能企业应具备以下特征:

1)数据中心行业经验:深入了解数据中心用电特点和业务需求,有丰富解决方案经验,能与数据中心运营商建立长期合作关系。比如南都电源、科士达、双登集团等,南都电源作为较早进入数据中心行业的企业之一,其后备电源解决方案已广泛应用于全球数据中心。

2)掌握高循环寿命电池能力的企业比如宁德时代

3)掌握快速电力电子技术,实现微秒级功率补偿,比如阳光电源、华为、科华数能、南瑞继保等;

4)系统集成与整合:具备大规模储能项目的运作经验,能将储能设备与数据中心管理系统深度融合,打造完整储能解决方案,确保各部分高效运行。

■ 多家储能头部企业在积极行动

今年以来,多家储能企业公布在数据中心拿下订单或成功中标相关项目。

这些项目的进展,不仅展现了储能企业的技术实力与市场竞争力,也预示着数据中心储能市场正迎来新发展阶段。

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