Page 30 - 电力与能源2024年第四期

第 45 卷 第 4 期
电力与能源
424 2024 年 8 月

DOI：10.11973/dlyny202404005

考虑数据中心用能时间可调特性的

综合能源系统能源站规划

王丹阳，周 毅，林君豪，胡嘉栋

（国网上海市电力公司市北供电公司，上海 200072）

摘 要：随着数字时代的到来，数据中心规模不断扩大，能耗迅速增长。在综合能源系统背景下，如何科学有
效地利用数据中心用能时间可调特性，以提高设备利用率并优化资源配置，成为了一个亟待深入研究的问题。
在充分考虑电/气/热/冷多能转换互补和能量流与数据流深度耦合的基础上，提出了一种考虑数据中心用能
时间可调特性的综合能源系统能源站规划方法。该方法以年综合成本最小为目标，对站内能源设备容量和数
据中心服务器数量进行协同规划。根据是否考虑数据中心用能时间可调特性以及是否对数据中心产生的废
热进行余热回收，设置了 4 个不同场景进行对比分析。最后通过算例验证了考虑数据中心用能时间可调特性
在提高设备利用率、降低投资成本和购能成本等方面的积极作用。
关键词：数据中心；综合能源系统；能源站规划；时间可调特性
作者简介：王丹阳（1997—），女，硕士，从事综合能源系统规划及评价工作。
中图分类号：TM73；F426.61 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）04-0424-06
Integrated Energy System Energy Station Planning Considering Time-Adjustable Energy

Consumption Features of Data Centers

WANG Danyang，ZHOU Yi，LIN Junhao，HU Jiadong
（State Grid Shibei Power Supply Company，SMEPC，Shanghai 200072，China）

Abstract：With the advent of the digital age, the scale of data centers continues to expand, and the energy con⁃
sumption increases rapidly. Under the background of integrated energy system, how to scientifically and effec⁃
tively use the adjustable characteristics of data center energy consumption time, improve the utilization rate of
equipment and optimize the allocation of resources has become a problem that needs to be further studied. Based
on the multi-energy conversion complementarity of electricity/gas/heat/cold and the deep coupling of energy flow
and data flow, an energy station planning method of integrated energy system considering the time-adjustable
characteristics of energy consumption in data centers is proposed. The capacity of energy equipment in the station
and the number of data center servers are coordinated planning with the goal of minimum annual comprehensive
cost. Four different scenarios are set for comparative analysis according to whether to consider the adjustable fea⁃
ture of the energy consumption time of the data center and whether to recover the waste heat generated by the data
center. An example is given to verify the positive effect of considering the adjustable feature of data center energy
consumption time in improving equipment utilization and reducing investment cost and purchasing cost.

Key words：data center，integrated energy systems，energy station planning，time-adjustable feature

在双碳目标下，能源系统形态不断进化。以 可调特性和毫秒级的调节能力，使得数据中心用
多能互补、能源梯级利用为特色的综合能源系统， 能成为一种新型需求响应资源 ［3-4］ 。
在提升综合能效、减排降碳等方面具有独特的优 在国内大力推进需求侧管理工作、促进资源
势，成为当下的研究热点 ［1-2］ 。此外，随着数字经 优化配置的背景下，数据中心与综合能源系统联
济的发展，数据中心规模不断扩大。显著的时空 合规划，可实现一加一大于二的效果。集成数据