当 AI 浪潮滚滚而来,忙坏了数据中心、边缘数据中心、算力中心、超算中心……
它们名字不同,任务不同,离用户的远近不同,对算力的要求也不同。
不是光有电就行。
俗话说,一个猴一个拴法,不同类型和体量的数算中心,也有不同的供电模式。

1、数据中心:稳定、可靠、低损耗
相当于一座中央数字仓库。主要负责存储、处理和分发数据。云计算、互联网服务、通信运营商、企业系统都离不开它。规模在几百kW到几十MW不等。
2、边缘数据中心:小型化、模块化、快部署
离用户更近的小型数据中心。主打快速响应,适合自动驾驶、工业互联网、智慧城市等低延迟场景。站点多、规模小、部署分散,单点规模几十kW级别。
3、算力中心:高密度、高效率、可扩展
真正让模型跑起来的地方,集中提供算力。AI训练和推理、模型服务、政企上云都能用到。单柜功率从5–10kW升至30–50kW,甚至向100kW、600kW演进。
4、超算中心:大容量、高可靠、长周期
属于国之重器。更偏科学计算和高性能计算。比如气象模拟、航空航天、材料科学、生命科学计算等。规模动辄数十MW。

规模越大、功率密度越高,数算中心对供电系统的稳定性、能效与扩展能力要求也随之同步提升。
从低压大电流到高压直流:800V DC+SST为何必须登场?
今天,大部分数算中心仍依赖成熟的交流供电体系:
➝ 电网通过110kV/220kV高压接入
➝ 经园区主变压器降至35kV/10kV中压配电,分发至各机房
➝ 各机房经配电干式变压器降至400V/415V交流
➝ 通过低压配电柜、UPS、列头柜/PDU等系统以交流形式分配到机架
➝ 由机柜电源进一步转换为48V/12V直流,供服务器和芯片使用

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在单柜5–10kW的阶段,这套架构已充分成熟,能够稳定支撑传统云计算负载。
但当GPU算力把单柜功率推向30–50kW,甚至100kW+时,传统架构的压力开始显现:
电流越大,铜排越粗,布线空间和成本直线上升
多级交直流转换叠加热损耗,PUE(电能使用效率)难下降
为支撑高功率,不断加堆电源,挤占机柜内算力空间

电力系统中有一个朴素规律:
I = P / U ,电压不变而功率不断抬高,电流就只能一路上升。
对高密度算力中心而言,核心方向是提高电压、降低电流,并缩短中压到机柜的供电链路,以持续降低系统损耗。
正是在这样的背景下,800V DC高密直流母线+固态变压器(SST),开始成为面向下一代数算中心的重要演进方向。
固态变压器(SST)本质是以电力电子技术替代传统工频磁性器件,实现变压、整流与控制的一体化供电设备。
相比传统多级交流供电链路,其核心变化在于:
➝ 电网通过110kV/220kV高压接入
➝ 经园区主变压器降至35kV/10kV中压配电
➝ SST固态变压器完成中压到直流的一步转换,直接输出800V DC
➝ 800V高密直流母线直达机柜
➝ 机柜内DC-DC降为低压直流,直供服务器、GPU与芯片

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供电链路由多级交流分配转向高压直流直达,进一步压缩能量转换路径中的损耗。这也是中电电气持续投入固态变压器技术研发与产业化的核心动因。
但趋势是趋势,工程是工程。
“罗马不是一天建成的。
一方面是成本鸿沟:现阶段,SST在数据中心领域仍以样机验证与小规模试点为主,设备成本与系统集成成本仍明显高于成熟工频变压器方案,直流保护、标准规范与运维体系仍在持续完善。整体来看,全面走向800V DC + SST的规模化应用仍需时间。
一方面是现实边界:2025年全球在建数据中心IT容量已超过23GW,其中美国约16GW;同期中国公开招投标中,亿元级数据中心项目也超过 200 个。不同项目在规模、密度与投资节奏上差异显著,同一套供电架构难以“一刀切”适配。
对正在报批、在建与改造的项目而言,更关键的是保障当期工程落地,同时为后续向800V直流与SST演进预留空间。

迈向 800V+SST 更务实的“四阶段演进”:
阶段一:白区改造。
保留原有AC架构,在机架旁增加HVDC电源架,把交流电转换为800V DC。
阶段二:800V 原生机柜。
机柜、服务器托盘和电源模块开始原生适配800V DC。
阶段三:设施级 800V DC。
整流位置前移到配电间/电力区,集中输出800V DC母线,送往高密机柜。
阶段四:SST 终局架构。
SST从10kV/35kV中压交流直接输出800V DC,供电链路进一步缩短。
对多数在建和规划项目来说,路径通常是先落地阶段一、阶段二,通过白区改造和800V原生机柜,逐步向设施级800V乃至SST终局演进,而非一口气跳到终点。

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今天的数算中心 到底该如何配电?
更关键的工作,是一边把当下能落地的电力底座搭扎实,一边为未来的升级路线预留好接口。
设计供配电系统时,既要看清项目的四个参数,也要搭好电力的三层结构。
先看项目的四个参数:
1. 看周期:
若交付窗口紧,建议采用一体化电力模块(深度集成干变、配电与 UPS),大幅减少现场施工与跨界协调,实现快速部署;若周期充裕,则可更从容地布局未来直流改造的物理预留。

▲ 毕方一体化电力模块
2. 看密度:
10kW级别可沿用成熟交流底座,搭配环氧浇注干式变压器,兼顾安全、成本和交付效率;30–50kW阶段可引入非晶合金干式变压器,以更低空载损耗摊薄长期运行成本;面向100kW+ 极端负载,则需提前评估800V DC 母线与SST的适配空间。

▲ 环氧浇注干式变压器
3. 看成本:
若侧重控制初始投资,环氧浇注干变搭配一体化模块有助于平抑交付风险;若重点考量长期电费与PUE,则推荐引入非晶合金干式变压器(空载损耗较传统工频变压器降低60%-80%),在7×24小时运行中获得更长期的节能回报。

▲ 非晶合金干式变压器
4. 看未来:
边缘节点通常侧重“极简与可复制”;预期运行 10 年以上的枢纽级基建,需在前期规划阶段即落实园区主变的容量冗余、绿电(光/风/储)协同接入条件,以及向 800V DC 演进的对接接口。
再看电力系统的三层结构:
1.在园区级,先把电接进来。
提前规划110kV/220kV主变压器接入、容量冗余和扩容条件,同时考虑光伏、风电、储能等绿电接入能力,为未来源网荷储协同打好基础。

▲ 220kV 油浸式变压器
2.在机房级,把电降下来、稳下来、省下来。
通过非晶合金干式变压器等高效节能设备,把中压电网转换为稳定、低损耗、高质量的机房电,支撑数据中心长期可靠运行。

3.在末端级,把电送到位、管起来。
可通过一体化电力模块搭建成熟可靠的 AC 电力底座,集成干变、配电、UPS、旁路、馈线和监控等单元,满足当前快速上线、稳定运行和灵活扩容需求,同时为未来接入 800V 直流母线和固态变压器架构预留升级空间。

目前,中电电气已为中国移动、中国电信、中国联通三大运营商,腾讯等头部互联网科技企业,以及多地政企园区和算力基础设施项目,规模化交付园区级主变和机房级干式变压器等关键配电产品。
其中,自主研发的非晶合金节能变压器凭借低空载损耗、低噪声、高可靠等优势,在众多核心算力节点内7×24小时连续运行,帮助用户在极致PUE 与长期可靠性之间取得更优平衡。
走向全直流是一场跨越周期的长跑,中电电气将以扎实的工程能力,与产业伙伴一道,筑牢通往800V 算力时代的每一级台阶。