数据中心IDC产业研究报告.docx

1、数据中心IDC产业研究报告数据中心IDC产业研究报告：碳中和背景下，IDC产业链的破局之路一、IDC碳中和实现路径探讨IDC作为高耗能企业，占全社会用电总量接近2%。到 2030 年，我国数据总规模有可能达到 4YB，机架总规模将在 2019 年基础上增长 1-2 倍，数据中心耗电量占全社会耗电量比例持续提升，2019年已达到社会总用电量的 1.5% 到2% 左右 ，未来占比有望进一步提升。政策关注能耗+能效双考核标准，加速老旧IDC出清：2020年，在新基建政策刺激下，数据中心迎来建设高峰期，2021年，有关部门加大数据中心能耗和能效的审批，提出“东数西算”建设方案，引导大型数据中心向能源侧

2、集中，加大存量机房PUE的审核指标，并进一步加大老旧高耗能数据中心的出清。沿着国家绿色、低耗、高效的指导方向，IDC绿色化转型路径主要有以下三种：1.采用可再生能源：主要分为投资分布式光伏（在数据中心楼顶安装分布式光伏，满足机房照明灯用电，作为峰值电力补充手段）和集中式光伏等（重要电力来源方式，白天的时候提供电力，余电上网，抵消晚上消耗的电力碳排放）；2.购买绿电（风、光、水）或购买绿证，随着绿电交易机制进一步完善，绿电占比有望进一步提升；绿证为重要补充方式，未完成消纳指标的市场主体可通过自愿认购绿证的替代方式完成消纳量；3.采用高效的设备降低各个环节的能耗水平（降低PUE）。阿里巴巴已所有披

3、露自研数据中心平均PUE已低于1.3，主要用到的技术有：浸没式液冷（结合市电直供、新风自然冷却）、深层湖水制冷（搭载阿里云自研的智能运维系统，适时调整功率）、高压直流（HVDC）、供配电分布式冗余、智能AI优化算法等；腾讯主要采用的节能技术包括：高压直流供电与离网光伏供电无缝切换（根据太阳光线强弱）、间接蒸发冷却机组（利用水蒸发降温）、冷热电三联供技术（对燃气梯级利用，以其为一次能源用于发电，余热进行制冷或供热）等。秦淮数据自主研发新一代超高密算力中心全适配综合能源解决方案，2020年，秦淮数据集团及数据中心用电量10.71亿度，其中可再生能源用电量 5.05 亿度， 可再生能源占比 51%。

4、为实现2030年实现中国运营范围内所有新一代超大规模数据中心100%采用可再生综合能源解决方案，主要采取了三个方面的举措：二、IDC能源解决方案可行性分析（定性+定量）按照我们假设测算，一个4.4KW标准机柜每月需要消耗电量约2661度：按照4.4KW的服务器功率，假设每日运行时长24小时，平均负载率70%（一般金融客户在35-50%，互联网客户负载率可以达到80%），PUE为1.2（不同机房之间存在差异，实际用电以机房消耗为准），对应平均每月的碳排放量约2.4吨，平均耗煤1064吨；若上述电力全部采用光伏供电，平均需要光伏板面积约740（按照光照3.5小时计算）。电力支出平均约占第三方IDC

5、收入20%：2020年万国数据、光环新网、数据港电费支出分别为57.4、3.5、1.7亿元，占总收入的比例分别为23.6%、20.9%、18.3%。一般情况下不同商业模式中电费占比及对电价敏感性排序为：批发型（eg.万国数据）零售型（eg.光环新网2020年及以前策略）基地型（eg.数据港）；数据港随着基地项目占比的快速提升，电费占收入比例从2016年的34.5%逐步下降至2020年的18.3%。未来随着机电分离收费模式占比的提升，第三方IDC承担的电费占收入的比例会进一步下降。数据中心楼顶自建分布式光伏板可满足日间发电与峰谷时段相契合，主要用于调节白天高峰期间电网均衡，补充高峰时期用电，以腾

6、讯清远清新云计算数据中心为例，单栋厂房屋面年均发电量约149/万KWh，设计使用年限发电量约1200万/kwh；根据我们的假设测算，在假设机房设计功率为4.4KWh，平均负载70%，平均光照时长3.5h/日等条件下，数据中心楼顶自建分布式光伏可以满足每日机房所需电力尚不足2%，主要还是提供白天峰谷时间段补充资源为主。集中式光伏发电有望成为未来数据中心绿色电力的重要来源，未来对于大型数据中心，为满足从源头上降低碳排放，建设集中式光伏发电站是必要途径，通过建设集中式的光伏发电站，可满足白天日照充足时期数据中心所需电力，采用储能系统可以将多余的电力储存，并将部分电力形成绿色碳交易证书，可用于抵消夜间

7、电力的消耗；长期来看，数据中心要实现零碳，必须从源头降低碳排放，加大清洁能源的使用，光伏成为重要的发电手段之一，结合国家颁布的“东数西算”政策，未来数据中心和能源相结合的大型数据中心项目将会逐步增加，通过日间“日间发电，余电上网”的形式将多余的电力进行储存或者形成绿色证书，可抵消夜间电力的消耗；2020年集中式光伏投资成本约399元/KW，运营成本为46元/KW/年，随着组件价格及光伏发电系统投资成本快速下降，未来的成本有望进一步优化；对于一线城市等地区，不具备建设大型光伏发电厂的数据中心的条件，购买绿电（绿证）将成为重要的补充手段，现在整体的可交易绿电标的相对有限，主要采取当地电力成本加成的

8、方式，未来有望进一步完善，并采取市场化的方式定价；分布式光伏成为电力峰值调节，补充电力的重要手段之一，通过在数据中心楼顶铺设光伏板的方式可以补充日间峰值所需电力，在理想化的假设条件下，分布式光伏可满足数据中心日耗电量的1%-2%， 2020年分布式光伏投资成本约388元/KW，运营成本为54元/KW/年， ；储能作为电力负荷调节、平滑峰谷电差的重要手段，应用有望持续提升，在光伏发电侧部分省市规定了10%或者20%的最低配比，能够有效调节电力峰谷，补充夜间发电所需，目前在光伏电站建设储能的投资回收期约7年，未来随着储能系统价格的进一步下降，光储配比有望持续提升；在数据中心电源侧储能主要作为电力负

9、荷补充手段和峰谷电价调节手段，成本仍然是主要的考虑因素（按照目前储能价格测算，峰谷电差1元地区投资回收期约3.5年），随着未来电池成本的下降，储能普及度有望进一步提升。三、IDC能源产业链投资机会分析10月24日，中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见发布（下称意见），意见指出到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上；到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上；截至9月底，全国风电装机容量3.0亿千瓦（占比13%），光伏发电装机容量2.78亿千瓦（占比56%），较2030规划仍有6亿以上的增长空间，对应未来

10、10年年均复合增速17%以上，空间广阔；国家发展改革委发布的关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知明确， 2021年起，对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新核准陆上风电项目，中央财政不再补贴，实行平价上网。2020年我国光伏装机超过48GW，预计，2021年我国新增光伏装机规模为55-65GW，乐观情况下预计2025年新增光伏装机容量有望超过110GW，未来5年对应年均复合增速11%。光伏支架占光伏系统初始投资额约6%，分为固定式和跟踪式，根据CPIA的数据，跟踪支架早期主要应用于领跑基地项目2019年占比约16%，预计随着成本的下降、稳定性的解决以及搭配双面组件的应用，

11、占比有望快速提升， 2025 年有望提升至 25%以上；跟踪光伏支架目前主要以国外厂商主导，根据 Wood Mackenzie 统计， 全球前七大跟踪支架厂家只有中信博和Nclave为中资企业，第一大厂商为nextracker，占比接近30%，国内厂商国产替代的空间广阔。我国风电年装机复合增速有望达到40%以上。预期全球风电市场将从2022年将正式进入平价时代，吊装需求快速提升；2022-2025年海外和国内新增装机年均复合增速将分别达到35%和44%，全球复合增速为38%；根据国际可再生能源署（IRENA）的预测，全球要想达到本世纪下半叶将全球温升较工业化之前控制在1.5摄氏度以内，需要更为

12、激进的海上风电发展目标，全球2050年海上风电累计装机需要达到2002GW，而2020年全球海上风电新增装机仅为不到7GW。目前我国海上风电总体造价区间为1.44-1.85万元/千瓦，主体工程投资主要包括：风电机组（含塔筒）、风电机组基础、场内集电线路（阵列电缆）、送出海缆、海上升压站、陆上集控中心组成。其他费用主要包括：征海征地费、前期工作费、工程建设管理费等。其中，风电机组（含安装）占比约45%，220KV 送出电缆占比约5-10%；陆上风电的装机成本约为6.0-7.5元/W，主要包括风电机组、塔筒、风机吊装、箱变设备及安装、升压站设备简装、道路+平台、集成线路设计安装等，其中，风电机组占

13、比44%、筒塔占比13%、升压站占比5%、集电线路设计及安装等占比6%。非化石能源占比快速提升，光伏&风电装机量提升空间广阔：10月24日，中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见发布（下称意见），意见指出到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上；截至9月底，全国风电装机容量3.0亿千瓦（占比13%），光伏发电装机容量2.78亿千瓦（占比56%），较2030规划仍有6亿以上的增长空间，对应未来10年年均复合增速17%以上，空间广阔；新型电力储能5年有10倍以上增长空间。随着新能源发电占比的快速提升，对电力负荷稳定

14、性要求增加，储能作为不稳定电力峰谷调节的重要手段，装机量有望快速提升。7月，国家发改委、国家能源局发布关于加快推动新型储能发展的指导意见，到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，新型储能装机规模达30GW以上，截至2020年，我国已投运的新型电力储能累计装机规模为3.28吉瓦，到2025年增长空间在10倍以上，年均复合增速超过55%；跟踪光伏支架占比有望快速提升。光伏系统占光伏装机初始投资额约6%，跟踪支架早期主要应用于领跑基地项目2019年占比约16%，预计随着成本的下降、稳定性的解决以及搭配双面组件的应用， 占比有望快速提升， 2025 年有望提升至 25%以上，根据GTM

15、Research 数据，2017 年全球跟踪支架占地面光伏电站的比例达到 16%，预计到 2023 年跟踪支架占比将提升至 42%。新能源占比提升，电网信息化建设有望加速。2020年全球电力能源占终端能源消耗比例为26%，预计2060年将超过70%，其中，清洁能源占比将从2020年的24.3%提升至2060年的90%，调度负荷压力提升，电力信息化的投资有望增加；智能微网是以分布式发电为基础，可以双向变流并入公共电网储存电能，在用户侧实现电能负荷和电能质量管理的小型模块化、分散式的供能网络，能实现内部电源和负荷的一体化运行并通过和主电网的协调控制，可平滑接入主网进行削峰填谷、调频、独立供电运行等

16、，满足用户对分布式电源接入、电能质量、供电可靠性和安全性的要求，目前主要用于大型园区、电网调频、工矿企业、海岛以及大电网难以延伸的偏远地区；智能微电网监控系统在微电网系统中处于核心地位，是对微电网执行测量、监视、控制、保护以及高级策略实现的监控系统。（报告来源：未来智库）聚焦“云网融合”产业发展，净利润稳步提升。2020年，公司聚焦“云网融合”产业发展，全年实现营收70.11亿元（同比-9.71%），归母净利润6.07亿元（同比+25%）。2021年前三季度营收42.7亿元（同比+1.39%），毛利率和净利率分别达19.16%和8.69%，业绩稳中有升。从主营业务构成上看，2020年云网基础设施占比约52%，对应毛利率约15%、企业通用数字化应用占比约28%，报告期毛利率26.19%、电力数字化应用占比约20%，报告期毛利率19.31%。平均单机柜的建设成本约在20万元/机柜，总设备支出约15-18万元/机柜：根据