招商证券指出,ChatGPT引发人工智能算力增长,背后的数据中心需求增长需要庞大 清洁电力支撑,“绿色IDC+- -体化清洁能源基地”协同发展存在必然性。
1)人工智能兴起、数字经济发展带动算力增长,智能算力、IDC用电需求增长可观ChatGPT再次弓|发全世界对人工智能关注热潮,人工智能发展背后需要强大的算力支撑,对应基础设施是高性能的服务器集群-数据中心(IDC)
数据中心同时也是数字经济的重要底座,2019年中国数字经济对经济增长贡献率达到了60%以上。随着AI和产业数字化转型等多样化算力需求场景涌现,预计算力需求每年将以20%以上速度快速增长,相应的对IDC的需求也在飞速增长。
智能算力用电需求庞大,根据测算,
ChatGPT平均年耗电可达2.58亿千瓦时。IDC更是耗电大户,2021年全国IDC的耗电量超2100亿千瓦时,到2025年预计将增长至近4000亿千瓦时,占全国用电量比重预计从2021年2.5%增长至2025年5%左右。
算力需求爆发和IDC快速发展带来的电力需求增长非常可观。
2)“东数西算"政策加持和成本优势突出,西部地区建设IDC成为趋势
西部地区土地、用电和人力价格低廉,气候.适宜,建设IDC成本优势突出。
数据中心密集的东部地区工商业平均电价约为0.676元/度,西部地区工商业平均电价约为0.541元/度,电力成本优势明显。
此外,数据中心能耗约40%用于制冷,如果可以利用自然环境冷却将极大降低成本,东部地区年平均气温约为18.3°C,西部地区年平均气温约为10.7°C,十分有利于降低制冷成本。根据估算,环境温度每降低1°C,10万服务器规模的数据中心每天可节省电费9.6万元。
在政策端,“东数西算"政策提出规划建设10个国家数据中心集群,其中5个位于中西部地区,将东部算力有序引导西部。政策导向和成本优势使西部地区建设数据中心成为趋势。
3)“双碳’目标推动IDC改善能源结构,“风光水火储一体化”清洁能源基地助力建设绿色数据中心
PUE指标要求愈来愈严,最新技术已能将PUE值降至1.1以下,通过降能耗方式降碳已然面临瓶颈,从能源结构突破实现进一步降碳成为数据中心的必然选择,政策端也鼓励数据中心采用清洁能源。
传统风光发电波动性大,与数据中心对电源稳定性要求存在结构性矛盾。据测算,传统风光电场发电功率难以满足标准IDC用电需求,“绿电直购”方式受限。
为保证能源供应清洁低碳、高效稳定,“风光水火储一体化”大型清洁能源基地应运而生。“十四五”规划9大清洁能源-体化基地,其中7座位于中西部地区,使未来绿色数据中心全部使用清洁能源具备现实基础。
测算了在清洁能源占比分别提升至60%、90%情况下,数据中心碳排放量将降低40.25%、80.51%。在数据中心用电量全国占比可观背景下,改善数据中心能源结构对实现“双碳”目标意义重大,“绿色数据中心+清洁能源一体化大基地”协同发展模式具有可行性和必然性。