国金证券报告通过和林格尔数据中心与谷歌案例，展示了算能协同的可行路径。和林格尔集群2023年可再生能源消费占比约47%，其中41.4%通过绿电交易、5.6%自建自用实现，用电成本0.32元/KWh，比蒙西一般工商业电价低0.13元/KWh。海外科技巨头Engie为谷歌德国数据中心以24/7零碳覆盖率为指标签署框架协议，通过“碳智能计算平台”优化运算任务分配。绿电直供与虚拟电厂模式正在为算能协同提供可复制的商业路径，建议关注虚拟电厂、储能、功率预测等方向的受益标的。
和林格尔标杆，绿电占比47%用电成本0.32元/KWh
和林格尔集群是算能协同的标杆案例。集群现有11个数据中心，单个数据中心约16,091个标准机架，在运算力2,553 pFLOPS，园区总功率32.6万千瓦，单个数据中心年耗电量约2.6亿千瓦时。2023年可再生能源消费占比约47%，其中41.4%通过绿电交易（含绿电直供）、5.6%通过自建自用实现。
2023年和林格尔集群用电成本约0.32元/KWh，相比蒙西一般工商业电价（0.45元/KWh）低0.13元/KWh。47%可再生消费比例下，单个数据中心电力成本节约3,376万元；80%可再生消费比例下，单个数据中心年节约电费5,939万元。绿电直供带来的发电成本优势突出。
和林格尔数据中心集群绿色能源供给示范项目正在推进，内蒙华电新能源公司投建风300MW+光60MW+64.8MWh储能，计划为四个超大型数据中心提供绿电直供。有关隔墙售电的制度障碍，初期试点或需依赖政府协调方式减少非发电成本费用支出，长期仍涉及系统运行费、输配电费等费用。但总体而言，电力-算力一体化经营具备可实施性。
谷歌24/7零碳，虚拟电厂+绿电PPA验证可行
海外科技巨头为实现零碳目标，已大规模调用风电/光伏。Engie作为谷歌在德国数据中心的供电商（合同能源管理公司，或称虚拟电厂），自2020年起以24/7零碳覆盖率为指标签署了框架协议，内嵌多个当地绿电PPA协议，设计“碳智能计算平台”，可视化呈现风/光资源包的实时发电情况、市场电价情况等，帮助优化运算任务的分配，实现在可再生能源充足的地区进行更多的运算。
谷歌设计了一套数据中心碳排放算法，通过任务时移来避免对瞬时电力负荷需求过大。在风能和太阳能最充足的时候执行次要任务，在出力不足时仅用于保障核心功能使用。在电网高负载运行期间，通过调低服务器最大性能，形成需求侧响应，绘制出Carbon-aware Load。谷歌案例验证了虚拟电厂+绿电PPA的商业可行性，预计储能、基于功率预测能力的虚拟电厂将迎来需求增长。
绿电直供的制度障碍与突破方向
绿电直连（含隔墙售电、自发自用）、绿电交易、绿证交易三类渠道将共同助力数据中心绿电消费目标达成。绿电直供面临的制度障碍主要包括系统运行费、输配电费、不平衡资金等费用的分摊问题。
初期试点或需依赖政府协调的方式减少非发电成本费用的支出，长期仍需通过电力市场化改革厘清各方权责。但从和林格尔实践来看，绿电直供的发电成本优势已充分验证。在可再生能源资源富集地区，新能源发电成本已低于传统火电，绿电直供对数据中心降本效果显著。
虚拟电厂与储能的市场机遇
算能协同背景下，虚拟电厂、储能、功率预测等方向迎来市场机遇。虚拟电厂通过聚合分布式电源、储能、可调负荷等资源，可优化运算任务分配实现需求侧响应。储能有助于平滑风电/光伏的出力波动，提升绿电供应的稳定性。功率预测服务商可提供风光资源实时数据，支撑运算任务的优化调度。
建议关注如下方向：①风光-算力协同所涉及的新能源功率预测、虚拟电厂服务商国能日新；②储能产业链，储能有助于平滑风光出力波动，实现24/7稳定绿电供应；③已布局数据中心绿电直供的新能源运营商金开新能；④位于负荷中心的垃圾焚烧发电运营商盈峰环境、瀚蓝环境。
和林格尔数据中心绿电消费与成本节约| 指标 | 数值 |
|---|
| 集群数据中心数量 | 11个 |
| 单个数据中心机架数 | 约16,091个 |
| 单个数据中心年耗电量 | 约2.6亿千瓦时 |
| 2023年可再生能源消费占比 | 47% |
| 绿电交易占比 | 41.4% |
| 自建自用占比 | 5.6% |
| 用电成本 | 0.32元/KWh |
| 对比一般工商业电价节省 | 0.13元/KWh |
| 47%绿电比例年节约电费 | 3,376万元/数据中心 |
