AI+電氣時(shí)代紛至沓來(lái)，下一代數(shù)據(jù)中心HVDC如何發(fā)展？

引言

AIGC技術(shù)掀起了電氣大浪潮，未來(lái)3至5年預(yù)計(jì)服務(wù)器單機(jī)柜功率將跨過50kW門檻。智算時(shí)代發(fā)展風(fēng)起云涌之時(shí)，高效、節(jié)能，如同“緊箍咒”時(shí)刻提醒著我們。

國(guó)家已明確提出，推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)裝備，提升供電設(shè)備效率。高壓直流供配電架構(gòu)因其具有更低的損耗、更高的效率，被行業(yè)反復(fù)實(shí)踐驗(yàn)證。高壓直流的應(yīng)用和發(fā)展，逐漸成為與液冷并駕齊驅(qū)的第二股迅猛力量。

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? 第一批吃螃蟹的人

千禧年之后，各行各業(yè)都在努力追趕互聯(lián)網(wǎng)浪潮，數(shù)據(jù)中心如雨后春筍涌現(xiàn)，新的需求也隨之而來(lái)：安全可靠成為第一訴求、彈性擴(kuò)容被提上議程……

在這個(gè)大環(huán)境下，八仙過海各顯神通，各種節(jié)能產(chǎn)品與概念不斷被提出并推廣，其中包括高壓直流電源產(chǎn)品方案。高壓直流供電系統(tǒng)以其高度的可控性、靈活性、高效能和環(huán)境友好性，成為數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

2007年左右，早期運(yùn)營(yíng)商從局部入手，大型云計(jì)算公司緊隨其后，紛紛試點(diǎn)應(yīng)用高壓直流電源，做第一批吃螃蟹的人?？缍葍H短短5年，2012年，運(yùn)營(yíng)商開始試水高壓直流的大規(guī)模應(yīng)用。同時(shí)，也奠定了高壓直流電源設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)路線、電力電子行業(yè)設(shè)備升級(jí)的方向。

也是在這一年，科華蟄伏研究，正式推出高效節(jié)能型240V高壓直流電源系統(tǒng)。隨后，緊鑼密鼓地，科華不斷完善高壓直流電源產(chǎn)品體系，發(fā)布240V/336V 15kW整流模塊等。2015年，科華“高效節(jié)能型高壓直流不間斷電源”列入國(guó)家火炬計(jì)劃，隨后該產(chǎn)品成功應(yīng)用于某運(yùn)營(yíng)商云計(jì)算中心園區(qū)、某大型互聯(lián)網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園、某國(guó)有銀行總行數(shù)據(jù)中心。

結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐，2020年，科華繼續(xù)自主研發(fā)了240V/336V 30kW整流模塊等。不到10年的時(shí)間，科華不斷突破瓶頸，將模塊功率密度提升一倍，效率超97.5%，處于行業(yè)第一梯隊(duì)。在全國(guó)多個(gè)國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心，采用的就是模塊功率密度為15kW、30kW的高壓直流供電系統(tǒng)解決方案，可根據(jù)不同需求場(chǎng)景進(jìn)行靈活配置。

憑借成熟的高壓直流技術(shù)產(chǎn)品和解決方案，科華為互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商、金融、企事業(yè)單位等領(lǐng)域提供了更綠色高效的能源平臺(tái)。

? 頭部企業(yè)打造行業(yè)樣板

AIGC、智算、超算……成為2024年的高頻詞、關(guān)鍵詞。AIDC業(yè)務(wù)一直是科華目前重點(diǎn)拓展的業(yè)務(wù)之一，助力用戶更靈活、更敏捷地?fù)肀I浪潮，打造高功率密度綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心。

據(jù)中國(guó)IDC圈不完全統(tǒng)計(jì)，截至2024年，中國(guó)智算中心建設(shè)項(xiàng)目已將近700個(gè)。由此催生的一系列機(jī)遇、挑戰(zhàn)與變化正接踵而來(lái)。其中一個(gè)重中之重，就是電力消耗。

有數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)營(yíng)商和互聯(lián)網(wǎng)交直流電源應(yīng)用的市場(chǎng)，高壓直流占交直流市場(chǎng)總?cè)萘考s10%，但其2021-2023年的年增長(zhǎng)率為33%，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。

代表著行業(yè)技術(shù)風(fēng)向標(biāo)的某大型互聯(lián)網(wǎng)公司，此前與科華聯(lián)合開發(fā)高安全、高可靠、高彈性、高效能的直流電源，僅2024年就應(yīng)用了超300MW高壓直流電源系統(tǒng)，共同打造該互聯(lián)網(wǎng)公司具有全球核心地位的數(shù)據(jù)中心，以及華東區(qū)域最大的大數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算基地等多個(gè)標(biāo)桿項(xiàng)目。

這一系列走在行業(yè)前端的舉措，恰好契合了國(guó)家印發(fā)的《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》。其中，國(guó)家已明確重點(diǎn)任務(wù)——推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)裝備，提升供電設(shè)備效率，開展高效變壓器、直流供電技術(shù)、電力模塊等供配電系統(tǒng)更新?lián)Q代。

? 下一代HVDC將向何處

一邊是國(guó)家一系列相關(guān)行動(dòng)計(jì)劃陸續(xù)出臺(tái)，一邊是千卡、萬(wàn)卡、十萬(wàn)卡集群建設(shè)成為常態(tài)。行業(yè)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的關(guān)注從效率、密度到模塊化設(shè)計(jì)，再到架構(gòu)創(chuàng)新。高壓直流供配電系統(tǒng)的下一代將如何演進(jìn)？

目前，AIDC供配電系統(tǒng)已經(jīng)朝著占地面積小、功率密度高和智能化控制的方向前進(jìn)，同時(shí)，還需滿足高能效的要求和綠電接入的需求。行業(yè)內(nèi)包含科華在內(nèi)的一些頭部基礎(chǔ)設(shè)施廠家、運(yùn)營(yíng)商等，已經(jīng)在推動(dòng)下一代柔性直流供電系統(tǒng)產(chǎn)品的規(guī)?；瘧?yīng)用，如800V柔性直流供電系統(tǒng)，建立直流輸配電領(lǐng)域的用電新生態(tài)，并推動(dòng)AIDC由交流供配電向以新能源為主體的直流配電轉(zhuǎn)型發(fā)展。

還有一個(gè)答案毋庸置疑，那就是與“AI+”的融合。高壓直流技術(shù)與AI算法、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的深度結(jié)合，通過AI訓(xùn)練、需求推理等，實(shí)現(xiàn)全生命周期可視化管理和預(yù)測(cè)性維護(hù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)負(fù)載靈活調(diào)度、綜合效率最優(yōu)的目標(biāo)，最終達(dá)到“算電一體化”。

這些來(lái)自未來(lái)的聲音，也給深耕電力電子行業(yè)30余年的科華帶來(lái)了新的機(jī)遇和方向?？迫A在高壓直流領(lǐng)域擁有十年以上的市場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，始終致力于推出更加安全可靠的電源產(chǎn)品及解決方案。未來(lái)，科華還將持續(xù)自主研發(fā)，突破高壓直流電源設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)，優(yōu)化架構(gòu)以滿足未來(lái)集智節(jié)能的綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展需求。