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算电协同开辟新赛道:氢电融合赋能绿色算力高质量发展

2026-09-16 商业资讯 27

—以沉没成本转化推动零碳算力基础设施转型

政策定调:算电协同上升为国家新基建工程

2026年4月,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部、国家数据局联合印发《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》,明确提出“探索核电、氢能等能源以直连方式为算力设施供能”“鼓励算力设施配置构网型储能”“推动算力设施备用电源绿色低碳转型,鼓励备用电源加快使用清洁能源替代传统燃油发电机”。2026年政府工作报告进一步提出“实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程”。

当前,我国算力用电需求保持高速增长。算力中心7×24小时满负荷运行、对供电可靠性要求极高,传统供能方案面临电网扩容慢、风光波动、储能时长不足、柴油碳排高等结构性矛盾。算电协同已从行业探索上升为国家战略。

算清一笔“柴油备电账”:沉没成本远比想象中沉重

在算电协同的经济性讨论中,一个长期被忽视的财务盲区值得关注:数据中心柴油备用发电机组的沉没成本与全生命周期成本。

在我国完备的电力系统保障下,数据中心柴油备用发电机组绝大多数时间处于待机状态,据行业分析:年均运行时长不足总时长的1%,仅作为每年约两次的例行检测运行。但“备用”不等于“零成本”——行业分析显示,一台大型柴油发电机组的初始采购成本仅占其全生命周期总成本的15%至25%,而在为期五年的运营周期内,仅燃油和测试维护成本就超过初始投资的3倍。单台备用发电机组年运维成本超百万元。以单机价格计算,当前国内数据中心柴油发电机组均价已接近300万元人民币,纯外资原装机组价格已超300万元/台。

简言之,大量资金被锁定在“几乎不发电”的资产上,且这一资产每年还在持续消耗运维费用。在美国等电力市场化程度较高、电网调节资源相对紧张的市场中,柴油备电尚有参与调峰或容量市场的可能性;而在我国以国有电网为主导的完备电力体系下,柴油备电机组参与电力市场的通道有限,设备利用率长期处于极低水平,其沉没成本属性更加突出。

沉没成本转化为零碳能力的路径

问题的关键不在于柴油备电本身是否可靠,而在于同样的资金能否创造更高的综合价值。传统路径下,柴油备电机组之所以无法作为“第二电源”常态化运行;

根本原因有二:一是柴油为外购化石能源,发电成本远高于市电,常态化运行在经济上不可行;二是柴油燃烧产生大量CO₂、NOx和颗粒物,与数据中心绿电指标和碳中和承诺直接冲突。

图一:零碳算力中心-绿色第二电源

氢内燃机发电机组改变了这一约束条件。其燃料为氢气——可通过可再生能源电解水制取,氢气来源从外购化石能源转变为就地消纳的绿电转化产物。以山东负电价时段为例,利用申报下限-0.08元/度、出清下限-0.1元/度的电力进行电解制氢,经ALK制氢技术转化后,氢气成本可降至10至13元/公斤,成功构建成本核算商业闭环。氢内燃机发电机组热效率达44%,对氢气纯度要求仅为90%至97%,无需深度提纯即可稳定运行。

这意味着,原本沉淀在柴油备电机组上的资金,可以直接用于氢内燃机发电机组的投放,实现三重价值叠加:

第一,第二电源不再只是“等待故障”的备用资产,而是可以常态化运行的灵活电源。氢内燃机既可在电网波动时提供应急保障,也可在绿电富余时段消纳弃电、在电价高峰时段出力调峰,将单一备电功能拓展为“备电+调峰+消纳”多重功能。

第二,储备的对象从柴油变为氢气,从化石燃料变为可再生能源。储能逻辑发生根本性转变——储备的不再是发电机组本身,而是可再生的燃料储备。储氢罐中的氢气既是应急燃料,也是绿电的“时间搬运工”,有效补齐锂电池短时储能的短板。

第三,绿电指标、碳减排和弃电转化三重目标同步达成。氢内燃机燃烧产物仅为水,无直接CO₂排放,可直接支撑数据中心100%绿电供应和碳中和认证;同时将原本被弃用的风光电力转化为可存储、可调度的氢能资源,提升新能源就地消纳水平。

从全生命周期视角看,柴油发电机组的初始购置成本虽低于氢内燃机,但其燃料成本、运维成本和碳合规成本叠加后,柴油方案的全生命周期成本显著高于氢内燃机方案。

图二:《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》

海外延伸:非洲矿区的“光伏—制氢—氢内燃机”零碳微电网

上述经济逻辑在海外市场表现得更为鲜明。在非洲刚果(金)、赞比亚等矿产资源富集地区,公共电网覆盖率普遍不足20%,电力供应极不稳定,矿山高度依赖柴油发电维持生产。然而,柴油采购的便利性在偏远矿区极为困难,通过正规渠道采购的柴油价格已达到约3.5美元/升,考虑发电效率、设备损耗和运维成本,柴油发电成本最高可达约0.9美元/kWh。在刚果(金)部分矿区,综合用电成本长期处于0.35美元/kWh以上水平,电力短缺直接制约产能释放。

非洲矿区恰恰拥有得天独厚的太阳能资源。以赞比亚瑞达铜矿为例,已建成的光伏储能微网项目实现95%的电力来自绿色能源,每年节省电费超6000万美元。在刚果(金)迪兹瓦矿业,76MW光伏+100MWh储能项目的结算电价仅为0.22美元/kWh,而此前柴油发电成本高达0.9美元/kWh,成本差距达到四倍以上。

矿山年用电量1.2亿kWh,柴油发电成本约6000万美元/年,通过构网型微电网供电,用电成本降至约3000万美元/年,每年节省约3000万美元。

图三:共启中非绿色合作新征程

【氢成绿动探索中心主任何毅波表示,氢成绿动的海外布局,跟着国家“一带一路”绿色能源合作的方向走,把中国已经跑通的技术方案,落到真正缺电、缺稳定电力、缺清洁能源的地方去。国家能源局在《“一带一路”绿色能源合作行动计划(2024—2029)》中明确把氢能、新型储能列为联合研发和清洁智能技术装备合作的重点方向,也鼓励民营企业高质量参与“一带一路”建设,稳妥开展风电、光伏、氢能、储能等绿色能源项目合作。我们在非洲矿区推的“光伏+电解水制氢+储氢+氢内燃机+电池储能+构网型逆变器”混合微网,就是奔着当地最现实的痛点去的——电网靠不住,柴油买不到也烧不起,那就用当地最不缺的太阳能制氢,把氢存下来,阴雨天和夜间用氢内燃机发电,让矿区不停产、园区不停工。这不是讲概念,是拿中国已经验证过的装备和工程能力,去补一带一路沿线国家电力基础设施的短板,让他们真正用得上、用得起、用得稳。】

氢成绿动已制定清晰完备3—5年海内外中长期发展规划,持续推进技术迭代、ESG建设与多区域示范项目复制落地。海外布局层面,机组已完成欧盟MD/LVD/EMC全套标准检测,取得NB2703机构自愿符合性验证报告,并已在SGS指导中开展欧盟MR指令和ATEX防爆评估,全速推进CE型式准入,近期将完成相关手续,为全球化市场拓展奠定基础。

标准先行:氢内燃机进入数据中心供配电国标框架

标准是产业规模化的前提。正在编制的国家标准《信息技术数据中心设备和基础设施第3部分:供配电》(GB/T 45629.3,计划号20256479-T-469),是我国数据中心供配电领域基础性推荐性国标,等同转化ISO/IEC 22237-3:2021国际标准。

图四:氢内燃机企业首次进入数据中心有关国标起草

氢成绿动新能源(武汉)有限公司作为该标准起草单位中唯一聚焦氢内燃机发电与氢电耦合方向的企业,将立足国家政策部署,探索氢能直连算力设施的技术路径,为算力中心备用电源绿色低碳转型提供标准支撑。需要说明的是,该标准尚处于编制征求意见阶段,工程建设仍需恪守GB50174-2017《数据中心设计规范》强制性安全底线。

示范落地:甘肃枢纽5MW算-氢-电耦合项目

在标准支撑之外,工程实践同步推进。氢成绿动与合作方达成战略合作,立足甘肃国家算力枢纽,规划建设国内算力领域5MW级算-氢-电耦合示范项目。依托当地丰富风光资源,项目将构建“绿电电解制氢—储氢单元—氢内燃机发电机组—构网型控制”一体化系统,一期部署5MW氢内燃机发电系统,以绿电直连模式为智算设施提供第二电源、长时调峰、应急备用能力,替代传统燃油发电机。

这一示范项目的核心价值在于:将政策文件中的“备用电源绿色低碳转型”从技术导向转化为可量化、可复制、可推广的工程实践。项目投运后,将为行业提供氢内燃机在数据中心场景下的运行数据、经济性参数和运维经验,为后续规模化推广奠定实证基础。

从全球视野看,氢内燃机替代柴油备电已成为数据中心行业的共同方向。INNIO与Net Zero Innovation Hub于2026年完成了全球首个3MW级100%氢气备用电源数据中心的示范验证,微软、谷歌和Data4的技术专家现场见证了测试,氢燃料发动机在模拟真实数据中心AI负载波动条件下满足了关键任务运行要求。行业分析师预计,新建数据中心中的自备电源和混合能源系统占比将从2025年的10%至20%提升至2030年的50%至60%。中国企业的实践与国际趋势同频共振。

共建算-氢-电融合产业生态

算电协同的产业化落地,需要打通“政策研究—标准研制—技术攻关—示范工程—行业平台—资本赋能”的完整链条。氢成绿动本轮近亿元天使+轮融资由朝希资本领投、顺为资本持续追加,资金将全部用于大功率氢内燃机技术迭代、算电协同场景落地与零碳园区闭环方案复制。

【朝希资本合伙人、氢成绿动董事汪彬表示:“随着国内绿电供应愈发充沛,园区副产氢与大规模绿电制氢作为重要的二次能源,正在为数据中心等大能耗企业提供兼具经济性与安全性的存储备电和发电方案——新能源消纳对大负荷侧电力成本的进一步优化,正是氢内燃机赛道的根本驱动力。”】

  结束语:

《中国氢能发展报告(2026)》指出,氢能作为清洁高效的二次能源载体,是新能源多元化非电利用的核心路径,可贯通电、热、气、化多能转换链路,在风光资源富集区域能够将间歇性可再生能源转化为可存储的氢能资源,为新型电力系统提供长时储能与调峰保供支撑。氢内燃机在算力中心场景的应用,正是这一产业导向的典型落地。

算力与能源的双向赋能,既是数字经济发展的能源保障命题,也是新型电力系统建设的需求侧创新命题。氢内燃机发电机组将数据中心从“被动消耗绿电”转变为“主动消纳绿电、灵活调节电力、储备零碳燃料”的能源节点,使沉没的柴油备电成本转化为零碳能力的增量投资。氢内燃机并非从零起步的全新技术,而是在中国成熟发动机工业体系上升级迭代出来的新质生产力——它继承了传统发动机的制造基础、供应链体系和工程经验,又通过氢燃料适配、构网型控制等自主攻关,打开了零碳动力的新赛道。氢成绿动新能源正是沿着这条路线创业:把中国已经跑通的发动机能力,嫁接到氢能场景,做成可交付、可复制、可出海的零碳电源产品。 从算力枢纽到非洲矿区,这条路径正在被验证。坚持标准引领、示范先行,打通技术攻关—标准研制—试点验证—产业推广完整链条,方能以能源与数字双向赋能,助力新型电力系统构建与新质生产力发展。


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