《数据中心集群算电协同供配电系统建设规范》编制说明

《数据中心集群算电协同供配电系统建设规范》

编制说明

一、项目背景

数据中心是一种新型基础设施，宁夏中卫数据中心集群是国家规划的十

大集群之一，为强化集群绿色低碳技术推广应用，提升集群绿电使用比例，

增强绿色算力供给水平，国家《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全

国一体化算力网的实施意见》（发改数据〔2023〕1779号），要求国家枢纽

节点新建数据中心绿电占比超过80%。自治区关于《全国一体化算力网络国家

枢纽节点宁夏枢纽建设方案》（宁党厅〔2022〕11号）提出“到2025年，数

据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局”“区域内可再生能源使用

率达60%，中卫数据中心集群内可再生能源使用率达65%”。

为推动中卫数据中心集群绿色化、集约化发展，提升可再生能源利用率,

降低投资及运营成本，宁夏通信管理局牵头，由宁夏通信学会组织开展《数

据中心集群算电协同供配电系统建设规范》编制工作，编制组由通信管理部

门、中国信通院、通信运营商、通信设计单位、信息技术产业单位等专家组

成，编制组按照集约建设、节能降碳、示范引领、先行先试的原则，紧密结

合宁夏地区资源条件，参考行业相关标准，并在广泛征求意见的基础上，形

成本规范。

二、标准实施的意义

本标准的制定与实施在数据中心集群的建设中践行了五大发展理念“创新、

协调、绿色、开放、共享”。集群集约化供配电模式打破了现有的分而治之

的局面，供配电实现了多源、共享、绿色的目标，在数据中心集群供配电领

域具有创新引领意义；各数据中心运营商相互协调，针对电网削峰填谷起到

很好的调节作用；规范首要选择绿色能源供给，实现绿色能源供给65%的目标；

规范倡导社会各行业及企业以开放的理念，实现整个社会绿色能源的使用消

纳；规范推动集群内应急保障供电设施共享，大量节省油机等设施建设投资。

三、标准编制工作简况

1、起草单位和协作单位

牵头单位:宁夏通信管理局

指导单位:中国信息通信研究院云计算和大数据所

责任单位:宁夏通信学会

主编单位：

宁夏回族自治区通信产业服务有限公司

中国移动通信集团宁夏有限公司

中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司

宁夏通信规划设计院（有限责任公司）

浪潮通信信息系统有限公司

参编单位(排名不分先后):

中国大唐集团有限公司宁夏分公司

哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学建筑设计研究院有限公司

华为技术有限公司

中兴通讯股份有限公司

中国电信股份有限公司宁夏分公司

科华数据股份有限公司

天元瑞信通信技术股份有限公司

中国联合网络通信有限公司宁夏分公司

宁夏电通物联网科技股份有限公司

中移建设有限公司宁夏分公司

中电科普天科技股份有限公司

中国铁塔股份有限公司宁夏回族自治区分公司

宁夏物联网行业协会

数字算力(宁夏)科技有限公司

宁夏龙源新能源有限公司

宁夏力成电气集团有限公司

国网宁夏电力有限公司电力科学研究院

宁夏思睿能源管理科技有限公司

宁夏回族自治区发展和改革委员会信息中心

国能中卫热电有限公司

2、主要工作过程

（1）2023年5月标准制定提案。

（2）2023年6月立项批复。

（3）2023年11月宁夏通信管理局发文公布《数据中心集群动力基础设施

建设规范》等两项标准参编单位成员及工作任务分工。

（4)2023年11月至2024年8月，经过主要参编单位15次讨论会议，修改标

准内容多次，标准题目改为《数据中心集群算电协同供配电系统建设规范》。

（5）2024年8月29日召集26家参编单位征询意见。

（6）2024年8月31日该标准征询意见稿在国家团标信息平台发布，同时

向相关政府、社会部门送达征询意见稿。

（7）2024年10月汇总征询意见，修订标准。

（8）2024年10月召开专家评定会，进一步完善标准。

（9）2024年11月完成标准的发布稿并正式发布。

四、主要内容、验证分析、技术经济论证，预期的经济效果

1.主要内容

（1）标准适用范围

本规范适用于集群内数据中心新型配电系统、绿色能源系统、储能系统、

应急备电系统等配置、运行、支撑算电一体化协同及接入配电网建设。本规

范适用于数据中心集群内动力基础设施新建，改、扩建参照执行。

（2）引用《数据中心能源管理体系实施指南》GB∕T37779等14个标准规

范文件。

（3）术语定义

对数据中心集群、集群新型动力基础设施、集群储能系统、源网荷储、

算电一体化协同、虚拟电厂、直流微电网、分布式储能。定义了供配电系统、

数据中心不间断电源、多能互补供电、供电峰谷平、终端配电系统、电源辅

助系统进行定义说明。

（4）新型动力基础设施规划、设计及应用场景

对数据中心集群的配电站、储能容量、储能电站、电缆管廊进行规划，

配电站作为数据中心集群的公共设施，从容量、选址、配网、半径等做出了

规范性要求；以数据中心集群供配电及关键设施共享的理念给出了集群基础

设施的规划，为数据中心集群源网荷储，绿色低碳的实现打下基础。

四个典型场景：系统应用场景包括备电直供（弱油机、去油机化）、不

同电网供电切换、风光发电微电网+储能、虚拟电厂等四种典型场景。

一是备电直供（弱油机、去油机化）。就近热电厂或者水电站专线直供

到数据中心配电站，作为应急备用能源，在数据中心集群主送电网主备两路

都断电得情况下，第三路应急备电启用。新建数据中心或扩容机房时，油机

可以不再配备，甚至已经配备的油机设备可以盘活资产。

二是不同电网供电切换。专线引入不同城市或地域的电网，此电网的用

电单价和绿电占比均比现配电网具备明显优势，如宁夏可以尝试引入蒙电，

其优势电价相对较低，绿电成份高，距离中卫数据中心集群较近，这样大幅

度降低数据中心用电成本，提升绿电占比。

三是风光发电微电网+储能。数据中心集群内建设自消纳的风、光微电网

+储能电站，实现集群内部一体化的源网荷储微电网。通过建设新能源微电网

系统，实现分布式光伏、储能、充电桩等分布式能源的有效整合和联调管理。

通过智能微电网能量管理系统，实现对光伏、储能、充电桩以及负荷线路等

设备的实时监测和智能调度。在天气变化或电价波动时，系统能够自动调整

储能电池的充放电状态，以优化园区的用电成本和提高能源利用效率。同时

系统具有数据分析、负荷预测，定制化管理等功能。

四是虚拟电厂。将大量分散的分布式能源（如分布式光伏发电、小型风

力发电、小型水力发电等）进行整合。这些分布式能源通常规模较小且位置

分散，单独接入电网时可能会面临稳定性和管理难题。通过虚拟电厂的平台，

这些能源可以被集中管理和协调，实现高效利用。

（5）系统接口及动环监控相关要求

一是系统接口要求。与算力系统的接口，需建立高效的数据传输通道，

确保供配电系统能实时接收算力系统的负载需求信息。例如，采用高速通信

协议，当算力任务增加时，能迅速将需求信号传递给供配电系统，以便及时

调整电力输出。接口应具备良好的兼容性，能够适应不同类型和品牌的计算

设备。同时，供配电系统也应能将自身的运行状态信息反馈给算力系统，以

便进行综合的性能优化和故障诊断。与外部电力网络的接口，要满足电力接

入的标准和规范，具备可靠的连接和切换装置。在市电接入方面，接口应具

备完善的保护机制，防止外部电力波动对数据中心内部系统造成影响。当需

要切换到备用电源或分布式能源时，接口能实现快速、平稳的切换。

二是动环监控要求。电力参数监控，实时监测电压、电流、频率、功率

等关键电力参数，精度应达到行业标准要求。通过智能传感器和监测设备，

将数据实时传输到监控中心，一旦发现参数异常，立即发出警报；环境参数

监控，对数据中心的温度、湿度、空气质量等环境因素进行监测。确保环境

条件在设备运行的允许范围内，例如，温度过高或湿度过大可能影响设备性

能和寿命。当环境参数超出设定范围时，自动启动相应的调节设备，如空调、

加湿器等；设备状态监控，对供配电系统中的各类设备，如直流微网设备、

储能系统等进行状态监测。包括设备的运行温度、噪音、振动等指标，以及

设备的故障状态。通过数据分析和预测模型，提前发现设备潜在的故障风险，

以便及时进行维护和更换。

2.验证分析

从技术可行性方面，配电系统的架构设计可以满足数据中心集群高负荷、

高稳定性的运算需求。

从经济成本角度考虑，对比传统供配电方案，在设备采购、安装调试以及

后续运维等环节可有效降低建设和运营成本。

系统的过载保护、短路保护等安全机制完善有效，可确保不会因电力问题

导致数据丢失或设备损坏。

3.技术论证

（1）可靠性方面，数据中心集群对供电的连续性和稳定性要求极高。该

规范确保供配电系统具备多重冗余设计，如双路市电接入、备用发电机组、

不间断电源（UPS）等，以应对各种可能的电力故障，保障数据中心的正常运

行。

（2）灵活性方面，随着数据中心业务的发展和变化，供配电系统具备良

好的可扩展性和适应性，便于后期扩容和升级，以满足不断增长的算力和电

力需求。

（3）智能化管理方面，现代数据中心需要先进的监控和管理系统。规范

具有智能化的监控要求，可实时监测电力参数、设备状态，并实现远程控制

和管理。

4.预期经济社会效果

（1）预期经济效益。

据统计,柴油发电机组在数据中心整体投资中约占10%,单台综合投资约

300万元左右。2025年前宁夏移动、电信、联通等5家企业数据中心现配备

柴油发电机组投资近5亿元。

通过本规范的实施后，仅中卫数据中心集群后期建设可节约投资不低于5

亿元。如果规范在全国范围内推广，预计可为数据中心建设节省投资过百亿

元。

（2）预期生态效益。

预计到2025年，中卫数据中心集群实际上架机架数将达到60万个，按平

均功率2.5KW计算，年耗电量将达127亿千瓦时。通过本规范推广使用，到

2025年可再生能源使用率达65%，约83亿千瓦时，每年可节约标准煤249万

吨（按0.3千克/度），减少二氧化碳排放828万吨（按0.997千克/度），

带来巨大的生态效益。

5.标准涉及的相关知识产权说明

对于标准中所包含的创新性技术和方法，明确了知识产权的归属。在标

准引用其他现有技术或标准时，已注明引用来源及相关知识产权信