绿色算力与数字基础设施碳约束强化研究报告

绿色算力与数字基础设施碳约束强化研究报告

摘要

2026年度国家绿色算力设施推荐工作正式启动，标志着我国算力治理逻辑完成从“算得快”到“算得绿”的范式转向。国家统计局口径下，2025年全国算力中心总用电量已达1700亿千瓦时、占全社会用电量约1.6%，预计2030年将攀升至8000亿千瓦时、占比约6%；全球层面，国际能源署（IEA）预测数据中心电力需求将由2024年的460太瓦时增至2030年的1000太瓦时以上，AI是最大增量来源。本报告认为：算力增长正面临更硬的能耗、碳排和水资源三重约束，监管工具箱已由“鼓励性倡议”升级为“强制性评价＋动态进出＋价格杠杆＋碳足迹认证”的组合。

本报告的主要判断如下。其一，评价指标体系以“能源利用水平（权重42%）”为纲，PUE（电能利用效率，权重24%）与CUE（碳利用效率）、WUE（水利用效率）构成绿色算力的三大硬指标，新增CUE并引入电网排放因子核算，把“绿电质量”独立为算力设施的评价维度。其二，政策已形成“五部门联动推荐＋《“十五五”碳达峰行动方案》＋绿电直连＋产品碳足迹认证＋环保电价监管”的闭环，约束从建前准入延伸到运行期年度动态复核。其三，绿电直连、算电协同、液冷、余热利用等技术路径在西部绿电富集区率先落地，宁夏中卫等地已实现PUE低于1.2、绿电占比80%以上的实践。本报告据此提出企业“碳账建设—绿电重构—融资传导—供应链合规”四步应对框架。

本报告数据期间以2024—2026年为主，区分已查证事实、部门预测与行业估算三类口径；预测值、试点数据及区域案例均标注来源与边界，供决策参考。

研究背景与问题提出

算力需求爆发与能耗约束凸显

人工智能大模型的规模化训练与推理，使算力成为继电力之后最具战略性的新型生产要素。据国际能源署《能源与AI》报告，2024年全球数据中心电力需求约460太瓦时，在基准情景下预计2030年突破1000太瓦时、2035年达1300太瓦时，数据中心电力消费将超过日本全年用电总量；其中AI优化的数据中心用电增速最快，2030年约为当前的3倍。与此同时，数据中心作为“电老虎”与“水老虎”的双重属性被放大：除电能外，液冷与自然风冷系统对水资源消耗提出更高要求，废旧服务器与算力设备回收也成为新议题。

国内层面，国家能源局统计显示，2025年全国算力中心总用电量达1700亿千瓦时，占全社会用电量1.6%，增速远高于全社会用电量平均水平；预计到2030年将达8000亿千瓦时、占比约6%。这意味着，算力的绿色化不再只是企业自愿的品牌行为，而是关乎电力系统安全、碳达峰目标与水资源承载力的公共治理命题。

从“算得快”到“算得绿”：约束逻辑的转向

早期算力评价以性能、规模与可用性为核心，PUE仅作为辅助能效参考。进入2024—2026年，政策口径发生根本性转变：2026年“算电协同”首次写入政府工作报告，被列为国家级新基建工程；国务院印发《“十五五”碳达峰行动方案》，专设“推进算力设施绿色低碳转型”部分，明确“强化算力设施与可再生能源协同布局、支持开展绿电直供、推动新建算力设施主要使用非化石能源电力”。监管的核心追问从“算得快不快”转向“电从哪里来、碳怎么算、水怎么用、设备如何回收”。

这一转向的背后是三重约束的叠加。能耗约束：数据中心是高耗能单元，能效指标已从“建议”变为“准入红线”。碳排约束：数据中心间接碳排放需纳入碳管理与碳市场视野，间接排放虽暂未纳管，但监管工具箱已经就位。水资源约束：WUE成为独立评价指标，高耗水冷却方式面临淘汰压力。三重约束共同指向一个结论：绿色不是算力的附加项，而是算力产业持续存在的必要前提。

研究方法与资料来源

本报告采用“政策文本分析＋评价指标体系解构＋全球数据对标＋区域案例归纳”的方法。资料来源以国务院、工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局、市场监管总局等官方发布为主，辅以国际能源署研究报告及权威媒体案例，并在文末列出完整来源清单。数据期间以2024—2026年为主，预测值均标注“预计/预测”并注明口径。

政策脉络：碳约束的制度化进程

顶层设计：双碳目标、“十五五”方案与算电协同入轨

算力碳约束的制度化，首先源于顶层设计的确立。2026年4月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》，明确要求“推进算力、通信基站和机房等基础设施节能降碳改造，推动设备选型、制冷架构、机柜功率密度、系统智能运行策略等优化升级，持续提高单位算力能效和单位信息流量能效”，并“严格电能利用效率等能效指标准入管理，提高可再生能源消费和余热资源回收利用水平”。这是数字基础设施第一次在中央节能降碳文件中获得专章表述。

2026年7月，国务院印发《“十五五”碳达峰行动方案》（国发〔2026〕22号），专设“推进算力设施绿色低碳转型”部分，提出“强化算力设施与可再生能源协同布局，支持开展绿电直供，合理配置储能、备用电源等配套设施，推动新建算力设施主要使用非化石能源电力”，并“加快建设绿色算力设施，鼓励建设零碳算力设施”。同年，“算电协同”首次写入政府工作报告，与“超大规模智算集群”一同被明确为新基建工程，标志综合算力基础设施与电力系统迈入深度耦合的新阶段。

2026年度国家绿色算力设施推荐：制度落地与动态管理

2026年9月8日，工业和信息化部办公厅、国家发展改革委办公厅、金融监管总局办公厅、国管局办公室、国家能源局综合司五部门联合印发《关于组织开展2026年度国家绿色算力设施推荐工作的通知》（工信厅联节函〔2026〕433号），9月21日公开发布，申报材料需于2026年11月16日前报送。通知在工业、信息通信、能源、互联网、金融、公共机构等领域，对照《2026年度国家绿色算力设施评价指标体系》，推荐能效、碳效水平高且绿色低碳、布局合理、技术先进、管理完善的绿色算力设施，设施类型覆盖智算设施、通算设施、超算设施。

通知设置了五类硬性推荐条件，构成绿色算力的准入门槛（见下表）。值得强调的是，通知建立了“年度动态复核”机制：对PUE、CUE、WUE、可再生能源电量占比、机柜资源利用（上架率）五项关键运行数据按年度审查，达不到相关要求或存在其他不符合情形的，将联合相关部门动态调整出国家绿色算力设施名单。这标志着绿色评价从“一次性申报”走向“常态化优胜劣汰”。

来源：工业和信息化部等五部门《关于组织开展2026年度国家绿色算力设施推荐工作的通知》（工信厅联节函〔2026〕433号）｜期间：2026年度｜口径：推荐硬性门槛

产品碳足迹标识认证：从营销口号到产品证据

算力碳约束的另一个重要支点是产品碳足迹认证。市场监管总局于2026年9月26日就《产品碳足迹标识认证管理办法（试行）》（征求意见稿）公开征求意见，意见征集于2026年10月26日截止，旨在统一产品碳足迹认证标识的使用与管理。配套层面，市场监管总局已构建“基础通用＋产品细化”双轨认证体系，发布《产品碳足迹标识认证通用实施规则（试行）》及17项产品认证专用实施规则，遴选26家认证机构参与试点，成立多方协同的试点工作组。认证依据标准包括GB/T 24067《温室气体产品碳足迹 量化要求和指南》及各具体产品核算标准。

这一制度的实质，是把绿色竞争从“营销口号”转向“产品证据”：在企业各说各话、核算标准不一的背景下，统一的碳足迹标识与第三方认证，使服务器、芯片、整机等算力硬件与数据中心服务的碳排放有了可追溯、可比较、可流通的量化凭证。对算力产业而言，碳足迹认证将向供应链上游传导——数据中心采购服务器、网络设备与基础设施时，将越来越多地要求供应商出具产品碳足迹核算与认证文件，形成“算力设施碳约束—设备供应链碳披露”的传导链条。

环保电价监管优化：价格杠杆的校正

价格机制是算力碳约束的另一个制度抓手。市场监管总局于2026年10月13日就《关于优化环保电价监管有关事项的通知（征求意见稿）》公开征求意见，旨在深入推进燃煤发电污染减排、保障燃煤发电企业合法权益、构建协同高效的环保电价监管机制。在《“十五五”碳达峰行动方案》中，价格政策亦被明确为重要工具：落实新能源可持续发展价格结算机制和新能源就近消纳价格机制，完善分时电价和峰谷电价机制，探索建立反映调节能力的容量补偿机制。

对算力产业而言，环保电价的监管优化意味着：第一，绿电与火电的价格信号进一步显性化，绿电直连与绿证交易的经济性优势被强化；第二，分时电价与现货市场联动，引导数据中心削峰填谷、提升用电负荷调节能力；第三，能耗与碳排对应的电价成本将被更精确地反映，促使企业在选址与用能结构上做长期决策。

评价指标体系的技术解构

总体框架：四大维度与权重逻辑

《2026年度国家绿色算力设施评价指标体系》（下称《指标体系》）由能源利用水平、碳排放管理水平、水资源利用水平、算力资源利用水平四大维度构成，共18项指标，统筹能源高效利用、清洁能源利用、碳效管理与水资源治理。其中，能源利用水平总权重达42%，远超其他三方面指标，被官方解读为评价的“衣领子”。

能源利用水平内部又分“能源高效利用”与“清洁能源利用”两大维度：前者以PUE、单位算力能效、单位能耗产出效益为核心，衡量“用多少能”；后者以可再生能源电量占比、余热余冷利用水平为核心，衡量“用什么能”。两大维度共同体现“能源节约与能源开发并举、把能源节约放在首位”的方针。

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能源利用水平：PUE与单位算力能效

在《指标体系》中，PUE被设为24%的最高权重指标，评分规则按照PUE值从1.30到1.10对应得4至24分，达到或低于1.10直接得满分。PUE（电能利用效率）反映数据中心总能耗与IT设备能耗之比，PUE越低表示能效越高。通知同时要求PUE达到《数据中心能效限定值及能效等级》（GB 40879）中的2级及以上水平，服务器能效达到《塔式和机架式服务器能效限定值及能效等级》（GB 43630）等规定的节能水平以上。节能被喻为“第五能源”，对以电力消费为主的算力设施而言，优化制冷架构、供配电方式和系统智能运行策略以降低PUE，即是在开发最经济、最清洁的能源。

单位算力能效指标以年度单位算力能耗降幅作为评价依据；应用先进节能降碳技术装备情况指标，要求电动机、变压器、水泵、通风机、压缩机等通用设备能效达到《重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平（2024年版）》规定的节能水平或更高等级。这引导算力设施从单设备能效提升转向系统级能效优化。

碳排放管理水平：CUE与碳核算方法论

CUE（碳利用效率）是本轮评价指标体系新增并显著加权的指标，承担“降碳”职责，与承担“节能”职责的PUE互补，共同构成绿色算力评价的核心系统。据经济观察网报道，2026版指标体系新增CUE，并将电网排放因子纳入核算体系：机房绿电占比越高，碳排放强度越低，碳效评价得分越高。

碳核算方法论的核心在《指标体系》的CUE规则中明确：算力设施使用的可再生能源电量对应二氧化碳排放量计为零，总耗电量中其余部分的二氧化碳排放量按0.8273 kgCO₂e/kW·h计算。这使“绿电比例”成为降低算力设施碳排放最直接、最有效的手段——提升绿电占比，既是能效之“牛鼻子”，也是碳效之“牛鼻子”。可再生能源电量依据《非化石能源电力消费核算指南（试行）》（发改能源〔2026〕622号）核算，分为物理认定（自发自用、绿电直连）、电能量交易认定、绿证交易认定和省内分摊认定四类归属；若算力设施总耗电量占其所在电力用户总消费量比例低于90%，须按占比分摊计算实际使用的可再生能源电量，确保核算公平准确。

水资源利用水平：WUE与节水技术

WUE（水资源利用效率）反映水资源消耗与IT设备能耗的关系，是独立评价维度。在西部绿电富集、但水资源相对紧张的枢纽地区，WUE已成为硬约束。以宁夏中卫为例，通过持续迭代节水工艺，当地数据中心实际运行WUE平均达到0.4升/千瓦时、处于国内先进水平，后续目标进一步压降至0.3甚至更低。评价维度引导算力设施采用液冷、自然风冷、热回收等综合节水技术，全面替代传统高耗水冷却模式。

算力资源利用水平：上架率与动态退出机制

算力资源利用水平以机柜上架率、机柜利用率为核心，反映“建而不用的闲置浪费”问题。通知明确上架率不低于60%为硬性门槛；对智算设施虽豁免3000标准机架的规模要求，但上架率仍是刚性指标。对业务波动剧烈的中小型AI算力企业而言，长期稳定维持60%以上上架率是申报的核心障碍，这一机制旨在抑制低效产能与“建而不算”的泡沫。与上架率配合的是前述年度动态复核与动态退出机制，使“绿色名单”保持常态化优胜劣汰。

全球视角：算力能耗与碳排放的趋势与比较

全球数据中心电力需求增长

国际能源署（IEA）《能源与AI》报告显示，2024年全球数据中心电力需求约460太瓦时，基准情景下预计2030年突破1000太瓦时、2035年达1300太瓦时，数据中心电力消费将超过日本全年用电总量；另有口径显示2025年约485太瓦时、2030年约945—950太瓦时、占全球电力需求约3%。未来五年内，可再生能源将满足新增需求近一半，其余由天然气、煤炭及逐步发力的核电填补。AI是这一增长的最重要驱动力。

中国算力用电格局

国家能源局统计，2025年全国算力中心总用电量1700亿千瓦时、占全社会用电量1.6%，预计2030年达8000亿千瓦时、占约6%。作为对比，中国算力用电的绝对增速与占比均高于全球平均水平，且集中于东部经济发达区域与西部枢纽节点。这一格局决定了中国必须走“绿电向算力靠近、算力向绿电富集区布局”的协同路径，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比应不低于80%、PUE低于1.2即为例证。

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来源：IEA《Energy and AI》｜国家能源局｜单位：太瓦时/亿千瓦时｜口径：中国口径为算力中心用电，全球口径为数据中心电力需求，二者不可直接比兑

国际绿色算力监管对标

全球主要经济体正同步收紧算力碳约束。欧盟以《能源效率指令》与数据中心能效报告义务、产品碳足迹（CBAM外延）为抓手，要求数据中心披露PUE并逐步引入碳强度指标；美国在联邦与州层面推进数据中心能效与可再生能源采购要求，其数据中心用电增量最快；国际能源署持续以“AI与能源”议题推动数据中心的能效与可再生能源标准。相较之下，中国以“五部门联动推荐＋国家绿色算力设施名单＋零碳算力设施评估”形成了制度化的国家评价体系，2026年7月工信部还配套发布零碳算力设施建设评估指标体系，设定单位能耗碳排放、非化石能源消费占比、非化石能源电力消费物理认定量占比三项核心指标，在全球范围内属于较为系统、落地较快的治理框架。

技术路径与产业实践

绿电直连与算电协同

绿电直连是提升算力设施可再生能源占比、实现“算电协同”的核心技术路径。2025年7月，全国首个数据中心“绿电直连＋源网荷储一体化”项目在乌兰察布投运，将风电、光伏、储能与数据中心打包成一个整体，优先自发自用、余电储存、缺电时储能释放、大电网做最终兜底；中金数据项目作为全国首个数据中心绿电直连源网荷储一体化项目并网投运，年自发自用绿电8.5亿度、获评中国信通院“算力电力协同典型案例”。2026年5月，国家发展改革委、国家能源局印发《关于有序推动多用户绿电直连发展有关事项的通知》（发改能源〔2026〕688号），明确“优先支持算力设施、绿色氢氨醇等新兴产业和未来产业开展绿电直连”。2026年5月，首个大规模“算电协同”绿电直供项目在中卫投运，总投资87亿元，带动上下游连锁反应。

案例层面，宁夏中卫AIDC算力中心依托“东数西算”枢纽优势，采用“全自然风冷＋局部液冷”模式，实现年均PUE低于1.2、100%绿电直供，打通“绿电—液冷—算力”一体化路径；雅砻江两河口算电融合项目把智算中心“安家”水电站隧洞，依托“300万千瓦水电＋300万千瓦光伏”的世界最大水光互补项目获得全年稳定绿电。绿电直连与科学布局相互配合，引导算力向可再生能源资源富集地区布局，从源头提升就近就地消纳能力。

液冷与高效制冷架构

随着单机柜功率密度攀升，传统风冷难以支撑高功率AI服务器，液冷成为必然选择。中国移动长三角智算中心大规模部署冷板式液冷系统，适配高功率AI服务器；东部头部企业通过优化制冷架构，配合供配电系统效率提升至97%以上，推动新建大型/超大型数据中心PUE向1.15以下收敛。液冷同时带来节水的协同收益：冷却系统从“耗水”转向“水冷/风冷混合”乃至“干式冷却”，直接改善WUE指标。

余热利用与循环经济

数据中心余热回收是“用能—用碳—用资源”全链条治理的重要环节。中国移动与华电合作落地全国首个“源—网—荷”点对点绿电直供示范项目，36万千瓦风光储一体化项目产生的绿电通过专用线路直送数据中心，7.6亿千瓦时绿电实现稳定供给、年减排二氧化碳37万吨，数据中心余热还被回收用于园区20万平方米区域的供暖。北方采暖地区新建大型及以上数据中心余热利用率明显提升，成为“十五五”碳达峰行动方案与绿色算力评价的鼓励方向。循环经济层面，通知明确要求“持续完善废旧算力设施设备回收和循环利用，统筹推进重点用能设备更新改造和回收利用，建立并实施绿色采购制度”。

绿色运维与全生命周期管理

绿色运维贯穿算力设施的规划、建设、运行与退役全生命周期。评价维度要求推进设备布局、制冷架构、供配电方式、单机柜功率密度及系统智能运行策略的技术改造和优化升级、减少冗余设备，并建立绿色采购制度、提供绿色公共服务、开展绿色运维，协同带动产业链供应链绿色低碳发展。这一导向将“绿色”从一次性工程验收，延伸为面向“电—碳—水—设备”四要素的常态化治理。

企业应对与战略建议

碳账建设与数据治理

面对“2026年10月31日前省级部门公布2027年度碳市场名录”的时间窗，企业应把“算清碳账”作为首要动作。核心是建立覆盖PUE、CUE、WUE、可再生能源电量占比、上架率的“五率”数据台账，并按《非化石能源电力消费核算指南》对绿电进行物理认定、电能量交易认定、绿证交易认定与省内分摊认定的分类记账。对于间接排放暂未纳管的现实，企业的态度应从“被动接盘”转向“主动建账”——现在建账是主动，等名单和加价落到自己头上再建是被动，两者差距不只是成本，更是谈判筹码。

绿电重构与布局优化

在绿电指标成为独立评价维度的背景下，企业应重构用能结构：已建存量设施优先通过绿电直连、绿证交易、市场化购电提升可再生能源占比；新建设施向枢纽节点、算电协同试点区域与绿电富集区布局，优先采用“绿电直连＋源网荷储”模式。对小型AI算力企业，若难以稳定满足上架率与规模门槛，应提前评估“资产整合—委托运营—挂靠头部运营商机房”等路径，避免在名单机制下丧失政府招标、大厂采购与绿色低息贷款的先发资格。

融资与绿色金融

绿色资质正在转化为真金白银的融资红利。据经济观察网报道，拥有绿色资质且设备同规模的算力项目，综合融资成本可降低数十个基点；申报国家绿色算力设施有望对应零碳工厂资质与金融机构绿色算力项目的专项信贷红利。企业应主动对接绿色信贷、绿色债券与转型金融工具，将PUE/CUE/WUE等硬指标转化为融资条件与利率优惠的依据，形成“绿色运营—融资降本—再投资绿色技术”的正向循环。

供应链传导与合规

产品碳足迹认证将重塑算力供应链的合规要求。数据中心在采购服务器、芯片、网络与制冷设备时，应要求供应商出具产品碳足迹核算与认证文件，并建立绿色采购制度；同时，环保电价监管优化与分时电价机制，要求企业优化负荷调节能力、参与电力现货市场。合规不仅是应对监管，更是进入政府项目与互联网大厂采购名单的准入券。

结论与展望

综合全文，绿色算力与数字基础设施的碳约束已从“倡导性目标”演变为“强制性制度”。评价指标体系的四大维度（能源42%、碳排放、水资源、算力资源）与PUE/CUE/WUE三项硬指标，配合五部门联动推荐、年度动态复核、产品碳足迹认证与环保电价监管，共同构成算力绿色化的制度闭环。未来数据中心和智算中心不仅要算得快，还要能证明电从哪里来、碳怎么算、水怎么用、设备如何回收。

展望未来，三个趋势值得关注。其一，指标体系的“碳维度”将进一步加码：随着电网排放因子核算成熟，CUE的权重与颗粒度可能继续提升，零碳算力设施评估（单位能耗碳排放、非化石能源消费占比、物理认定量占比）有望从试点走向常态。其二，算电协同将从“试点示范”走向“规模化复制”：绿电直连、源网荷储一体化与电力现货市场的耦合，将重塑算力产业的选址与商业模式。其三，碳足迹认证将打通“算力—设备—供应链”的碳数据链路，形成以第三方认证为枢纽的绿色产业生态。在此背景下，能够率先建立碳账、重构绿电结构并贯通供应链合规的企业，将在新一轮“绿色算力竞赛”中占据先发优势。

资料来源

本报告主要数据与政策依据来自以下公开渠道，均以原文为准：

• 工业和信息化部等五部门关于组织开展2026年度国家绿色算力设施推荐工作的通知（工信厅联节函〔2026〕433号）

• 工信部专家解读之三：科学高效用能 赋能绿色算力设施建设

• 国务院关于印发《“十五五”碳达峰行动方案》的通知（国发〔2026〕22号）

• 中共中央办公厅、国务院办公厅关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见

• 市场监管总局关于公开征求《产品碳足迹标识认证管理办法（试行）》（征求意见稿）意见的通知

• 市场监管总局关于公开征求《关于优化环保电价监管有关事项的通知（征求意见稿）》意见的公告

• 国家发展改革委、国家能源局关于有序推动多用户绿电直连发展有关事项的通知（发改能源〔2026〕688号）

• 国家发展改革委等《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》

• 国际能源署《能源与AI》执行摘要（Energy and AI）

• 国际能源署《能源与AI：AI与气候变化》

• 经济观察网：Computing power competing for 'green'

• 人民网：绿电直供数据中心，成就一片投资热土

• 国家能源局：算电协同——从“概念”到“落地”的加速跑

• 工信部专家解读：开展零碳算力设施建设 支撑碳达峰碳中和目标达成

免责声明

本报告由淞基科技（上海）有限公司、淞基信息通信研究院、淞基新一代信息技术网研究部联合编写，仅供行业研究与决策参考，不构成任何投资、经营或法律建议。报告引用的政策文本、统计数据、预测数值与区域案例均来源于公开渠道并标注出处；不同来源因口径差异可能存在出入，一切以官方原文为准。报告中标注为“预测”“预计”“估算”的数据属于推算性质，不代表确定性承诺。读者据此采取的任何行动及其后果，由行为人自行承担；编写机构不对因使用本报告内容而产生的直接或间接损失承担责任。报告观点仅反映编写方在编写时点（2026年10月）的研判，政策与市场情况变化可能导致观点调整，请以最新官方信息为准。

作者：淞基科技（上海）有限公司、淞基信息通信研究院、淞基新一代信息技术网研究部

编写日期：2026年10月18日