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国信通信·数字与能源专题深度：碳中和背景下IDC产业链的破局之路

核心内容

数据中心是高耗能行业，2019年耗电量已占社会总用电量的1.5%-2%。在双碳政策推动下，IDC碳中和成为重要关注方向。本文围绕数据中心电力产生、传输、消耗的全链条，分析其碳中和实现路径，并从产业视角挖掘投资机会。

主要观点

1. IDC绿色化转型路径：

   • 采用可再生能源（如光伏、风电、水电）；
   • 购买绿电或绿证；
   • 采用高效设备降低PUE。

2. 绿色化转型趋势：

   • 集中式光伏将成为数据中心的重要电力来源；
   • 分布式光伏是重要补充；
   • 储能方案随着成本下降，应用比例将不断提高。

3. 产业链投资机会：

   • 绿电发电侧：关注光伏组件、支架等环节，如意华股份、中天科技；
   • 电力交易侧：关注电网信息化和虚拟电厂，如国网信通、恒实科技；
   • 电源及储能侧：关注电源设备、储能及充电桩厂商，如科华数据、科士达；
   • 温控及制冷侧：关注具有较好研发能力的平台型厂商，如申菱环境、佳力图。

4. 重点推荐公司：

   • 重点推荐：申菱环境、万国数据、奥飞数据；
   • 重点关注：紫光股份、意华股份、中天科技、国网信通、科华数据、佳力图、科士达、秦淮数据。

5. 华为数字能源：

   • 设立数据中心与能源军团，推动数据中心与能源的融合，带动产业链发展。

关键信息

• IDC能耗：2020年数据中心耗电量超过700亿度，占社会用电总量近2%。
• 政策导向：鼓励数据中心与新能源结合，控制能耗与能效，推动老旧数据中心出清。
• 绿色化转型：通过高效设备和绿色能源使用，降低PUE和碳排放。
• 投资机会：绿电发电侧、电力交易侧、电源储能侧、温控制冷侧。

详细分析

1.1 IDC能耗情况

• 2020年数据中心耗电量超过700亿度，占社会用电总量近2%。
• 随着数据总量和机架数量的增长，数据中心的用电占比将持续上升。
• 一个4.4KW标准机柜每月耗电量约2661度，平均碳排放量约2.4吨，平均耗煤1064吨。

1.2 IDC政策导向

• “东数西算”政策：引导大型数据中心向能源侧集中，提升能效。
• 各地政策：如北京、广东、浙江、上海等地对PUE和能耗进行严格管控，推动数据中心绿色转型。

1.3 IDC绿色化转型路径

1. 采用可再生能源：

   • 分布式光伏用于补充白天用电；
   • 集中式光伏作为主要电力来源；
   • 购买绿电或绿证作为补充方式。

2. 降低使用运维环节能耗：

   • 高效集成类产品（如预制微模块、软件定义数据中心、微型浸没液冷）；
   • 高效制冷技术（如蒸发冷却式冷水组、间接蒸发冷、模块化集成冷）；
   • 高效IT技术（如冷板式液冷服务器、光盘库存储技术）；
   • 高效配电（如模块化UPS）；
   • 绿色运维产品（如集群系统综合调度节能方法、能耗监控及智能运维管理系统）。

1.4 云厂商绿色化转型

• 阿里巴巴：采用浸没式液冷、深层湖水制冷、高压直流等技术，平均PUE低于1.3；
• 腾讯：采用高压直流供电、间接蒸发冷却、冷热电三联供等技术；
• 百度、华为、优刻得：建设分布式光伏电站，实现自发自用、余电上网。

1.5 第三方IDC绿色化转型

• 万国数据：平均PUE为1.25-1.4，与中广核新能源签署绿色电力合作框架协议；
• 世纪互联、数据港、秦淮数据：采用光伏、储能等技术，提升能源利用效率。

1.6 IDC绿色转型案例

• Google：实现24/7零碳数据中心，采用可再生能源采购与区域电网脱碳结合；
• 秦淮数据：2020年可再生能源用电量占比达51%，计划到2030年实现100%可再生能源使用。

2.1 IDC绿色转型方案成本测算

• 绿电交易：风电绿证价格约0.155元/KWh，光伏绿证约0.75元/KWh；
• 分布式光伏：2020年投资成本约388元/KW，运营成本约54元/KW/年；
• 集中式光伏：2020年投资成本约399元/KW，运营成本约46元/KW/年；
• 储能：配置比例为10%-20%，投资回收期约3.5-7年，随着成本下降，未来有望提升。

2.2 用电方式对比

2.3 电力解决方案小结

• 集中式光伏：长期将成为主要电力来源，成本有望进一步下降；
• 分布式光伏：用于调节白天电力峰值，可满足约1%-2%的用电需求；
• 储能：随着成本下降，应用比例将持续提升，尤其在峰谷电价差异较大的地区；
• 绿电/绿证：作为重要补充手段，未来有望通过市场化机制定价。

3.1 IDC&能源产业链梳理

• 光伏/风电发电侧：关注意华股份、中天科技；
• 电力交易侧：关注国网信通、恒实科技；
• IDC系统设备侧：关注申菱环境、佳力图；
• 第三方IDC：关注万国数据、奥飞数据、秦淮数据、光环新网、数据港。

3.2 新能源发电趋势

• 非化石能源消费比重：预计到2030年达到25%，2060年达到80%；
• 风电、光伏装机容量：2020年分别为3.0亿千瓦、2.78亿千瓦，仍有较大增长空间；
• 平价上网政策：2021年起，中央财政不再补贴，实行平价上网。

3.3 光伏发展预测

• 全球新增光伏装机：2020年130GW，预计2025年超过330GW，年均复合增速约14.2%；
• 中国新增光伏装机：2020年48GW，预计2025年超过110GW，年均复合增速约11%。

风险提示

1. 云厂商资本开支不及预期；
2. 新能源项目建设不及预期；
3. 新产品和新技术推广渗透不及预期。