在全球数字经济深化发展的进程中，数据中心低碳转型成为实现"双碳"目标的关键领域。特别是人工智能技术的突破性发展，导致算力需求激增，数据中心能耗呈现非线性增长态势，使得降碳任务变的日益紧迫。数据中心降碳不仅仅是单纯的政策合规要求，而将成为驱动行业深刻变革、重塑成本结构、定义未来竞争力的核心战略。“降碳即降本”的范式正在逐步确立，环境效益也将加速兑现成经济效益。

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智算化加剧数据中心的能耗挑战

未来80%的场景都将基于人工智能，所占据的算力资源由智算中心提供[1]。预测显示，2023-2028年，中国通用算力和智能算力的五年年复合增长率将分别达到18.8%、46.2%。

数据来源：IDC，嘉实基金整理

随着AI的发展，智能算力成为未来数据中心最主要的驱动力，智算中心的高密度化成为消化AI算力洪流的必然选择，并带来更高的能耗需求。生成式AI大规模应用前，数据中心普遍以通用计算负载为主，单机柜功率设计通常在2-10KW区间，服务商主要通过增加机柜数量来应对业务增长；而随着大模型训练、实时推理等AI应用爆发，数据中心必须部署更多如GPU等高性能服务器以满足计算密集型任务，这直接导致能耗倍增。2022-2027年，人工智能数据中心IT能耗（含服务器、存储系统和网络）五年复合增长率为44.8%，远高于数据中心整体增速22.0%。

数据来源：IDC

02

数据中心低碳运营

是数字经济可持续发展的必然选择

数据中心耗电量庞大。据信通院测算，2022、2023年我国数据中心耗电量占社会总耗电量分别为1.51%及1.63%[2]；预计到2025年，数据中心的耗电量将较2022年增长2-3倍，占全社会用电量的比重将达到2%，占全部温室气体排放1%[3]。为加快数据中心绿色发展步伐，近两年来，国家层面陆续出台相关政策推动数字基础设施节能降耗行动。

表：加快数据中心绿色发展相关的重点政策文件

2025年6月，我国首部绿色数据中心评价国家标准《绿色数据中心评价》正式实施，为我国数据中心的绿色低碳建设、运维和评价提供了标准化指引。截至目前，我国已建成“国家绿色数据中心”246家，遍及通信、互联网、能源、金融、智算等领域，覆盖“东数西算”工程各大枢纽节点。

图：《绿色数据中心评价》指标权重分配

数据来源：《绿色数据中心评价》，嘉实基金整理

03

节能降碳是降本的关键路径

从全生命周期视角来看，数据中心的碳排放主要在运营阶段，其建设和运营阶段的碳排放占比分别约为10%和90%，运营阶段的碳排放主要是外购电力相关的间接排放[4]。

从运营成本视角来看，数据中心10-15年的生命周期中，用电成本占其总运营成本的70%左右，因此降低用电成本是提升数据中心经济性的关键性因素。而提升电能利用效率可降低用电成本。

数据来源：华信咨询设计研究院，嘉实基金整理

在国家大力推动绿色数据中心建设的背景下，我国数据中心的平均电能利用效率呈现逐步提升的趋势。PUE（电能利用效率，Power Usage Efficiency）是用来衡量数据中心用能效率的关键指标，代表数据中心消耗的所有能源与IT设备消耗的能源之比，PUE=1最为理想，意味着所有能耗都用于服务器设备运转，无其他能耗开销。近几年，全国数据中心的PUE值呈下降趋势，国家绿色数据中心的评级PUE值已降至1.22，有效发挥标杆引领作用。

数据来源：信通院，嘉实基金整理

在AI发展浪潮下，面对算力需求激增导致的能耗非线性增长趋势，国家层面密集出台的政策法规与《绿色数据中心评价》国标的实施，为行业低碳发展提供了明确指引与标准化框架。更为重要的是，节能降碳是降低数据中心运营成本和提升经济性的关键步骤。通过持续优化PUE等能效指标，数据中心正以技术创新驱动绿色革命，在保障数字经济可持续发展的同时，将环境效益加速转化为可量化的经济效益，最终迈向低碳与可持续的商业模式。

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资料来源：

[1]《智能算力产业发展白皮书》，2024年7月

[2]信通院，《中国绿色算力发展研究报告（2024年）》

[3]韩雪，国务院发展研究中心，《数据中心的低碳运营有效缓解AI巨大能耗需求》

[4]英特尔，《绿色数据中心创新实践手册》