一、绪论：研究背景与问题提出

（一）研究背景

当今世界，数字经济已成为全球经济增长的核心引擎。算力作为数字经济时代的关键生产力，其战略价值日益凸显。然而，算力基础设施的高能耗问题也日益突出—— 据估算，全球数据中心用电量已占全社会用电量的 2%-3%，且随着人工智能大模型等技术的爆发式增长，算力能耗仍在加速攀升。在此背景下，如何在保障算力供给的同时实现绿色低碳转型，已成为 “十五五” 时期必须着力解决的重大课题。

2026 年 7 月 5 日，国务院印发《“十五五” 碳达峰行动方案》（国发〔2026〕22 号），明确提出 “推进算力设施绿色低碳转型。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”[1]。这是国家层面首次将算力设施绿色低碳转型纳入碳达峰行动方案，标志着绿色算力建设上升为国家战略。

国家数据局发布的《数字中国发展报告（2025 年）》显示，截至 2025 年底，全国累计建成 306 个国家绿色算力设施；新培育绿色工厂 2038 家，绿色工业园区 128 个；国家层面已经累计培育 6430 家绿色工厂、491 家绿色工业园区、727 家绿色供应链企业，推广超 4 万种绿色产品 [2]。近三年，绿色工厂实施绿色低碳改造升级项目达万余项，总投资超过 2500 亿元，绿色增长带动效应凸显 [2]。

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》（国能发科技〔2026〕34 号），从能源供给保障、绿色低碳转型、算电协同、场景开放、数据价值挖掘等方面进行了系统部署，明确提出到 2027 年支撑人工智能创新发展的安全、绿色、经济的能源保障体系初步构建，到 2030 年人工智能算力设施的清洁能源供给保障能力达到世界领先水平 [3]。这一系列密集出台的政策文件，标志着我国绿色算力建设进入了系统化、制度化的新阶段。

（二）绿色算力的时代背景与紧迫性

人工智能技术的爆发式增长正在推动算力需求呈现指数级攀升态势。据工信部公开数据，截至 2026 年 6 月底，我国智能算力规模达 2185 EFLOPS，同比增长 177%[7]。据产业机构跟踪，近两年全球日均词元消耗量增长了近 300 倍。算力需求的爆炸式增长带来了能源消耗的同步攀升。部分行业研究机构预测，若算力持续高速扩张，2025 年全国数据中心用电量或将突破 3000 亿千瓦时，占全社会用电量比重逼近 3.5%，该数值尚未纳入官方统计口径；多家权威机构测算显示，当前我国算力设施用电量接近 2000 亿千瓦时，用电增速持续高于全社会用电量增速。

与此同时，AI 芯片的功耗也在快速攀升。当前新一代 AI 训练芯片热设计功耗持续走高，高密度 AI 算力机柜单柜功耗达到 13-50kW，传统的数据中心风冷散热方案已无法满足高密度算力设施的散热需求，液冷技术正从行业 “可选项” 逐步转变为高密度智算场景下的刚需。芯片功耗的快速攀升，使得算力设施的能效管理面临着前所未有的技术挑战。

在碳排放管控方面，算力设施已经成为能源消耗和碳排放的重要来源。将算力设施的绿色低碳转型纳入国家碳达峰总体部署，是“十五五” 时期实现碳达峰目标的必然要求。《“十五五” 碳达峰行动方案》将算力设施作为重点领域之一，体现了国家对绿色算力建设的高度重视。目前全国 34 个省级行政区均出台数据中心 PUE 管控相关政策，PUE 管控政策全面收紧，标志着绿色算力建设进入了制度化、规范化的新阶段。

（三）研究问题与意义

本文聚焦的核心研究问题是：“十五五” 时期，如何通过建设绿色算力和低碳数据中心，有效支撑数字经济的可持续发展？围绕这一核心问题，本文将从绿色算力发展现状、低碳数据中心建设、算电协同机制、政策体系演进、国际比较借鉴等多个维度展开系统研究。

本研究的理论意义在于：构建“算力供给 — 能源消费 — 碳排放” 三位一体的绿色算力分析框架，揭示算力增长与碳排放脱钩的内在机制，丰富和拓展绿色数字经济理论。本研究的实践意义在于：系统梳理 “十五五” 规划纲要、碳达峰行动方案及 AI 与能源双向赋能行动方案等核心政策要点，总结我国绿色算力和低碳数据中心建设的实践经验，识别关键瓶颈并提出应对策略。

（四）研究框架与方法

本文采用多维度、跨学科的研究方法。在研究框架上，围绕“政策体系 — 技术路径 — 协同机制 — 国际比较 — 政策建议” 五个递进层次构建分析框架。在研究方法上，综合运用政策文本分析、技术趋势分析、产业生态分析和国际比较研究等方法。在数据来源上，本文主要基于国务院、国家数据局、工业和信息化部、国家能源局等权威部门公开发布的统计数据与政策文件，以 2025 年和 2026 年最新数据为主，“十四五” 时期数据涵盖 2021-2025 年；产业市场规模、功耗预测等研判数据均明确标注来源属性，区分官方统计与行业机构测算，保证论证严谨。

在数据支撑方面，本文引用的核心官方数据包括：《数字中国发展报告（2025 年）》中 306 个国家绿色算力设施、6430 家绿色工厂等数据；工信部 2026 年 7 月发布会披露的智能算力 2185 EFLOPS、5G 基站 510.2 万个等数据；国家数据局 2026 年 3 月发布会发布的数字经济核心产业规模 14.7 万亿元、占 GDP 比重 10.5% 等数据。

从绿色算力与数字经济的关系看，绿色算力既是数字经济的基础设施，也是数字经济发展质量的衡量标尺。2025 年数字经济核心产业增加值占 GDP 比重超 10.5%[12]，意味着超过十分之一的经济产出依赖于算力基础设施的支撑。因此，算力基础设施的绿色化水平，直接影响着数字经济的可持续性和发展质量。这一关联性是本文研究的逻辑起点和核心关切所在，也是理解绿色算力建设战略意义的认识基础。

二、绿色算力发展的政策体系与战略部署

（一）“十五五” 规划纲要及碳达峰行动方案的总体部署

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》对绿色低碳发展和数字经济作出了系统部署。《纲要》明确提出“加快推动绿色低碳发展”“推进能源绿色低碳转型”“大力发展绿色经济”，同时在数字中国建设方面提出 “提升数智化发展水平”“加快建设全国一体化算力网”[4]。这些部署为绿色算力建设提供了顶层设计框架。

2026 年 7 月 5 日国务院印发的《“十五五” 碳达峰行动方案》对算力设施绿色低碳转型提出了明确要求。方案指出，要 “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。完善算力设施节能降碳标准，推动未达标算力设施开展节能降碳改造，有序淘汰落后低效技术和设备，提升算力设施能效水平。加快建设绿色算力设施，鼓励建设零碳算力设施”[1]。

在具体指标方面，方案明确将算力设施的绿电消费占比、电能利用效率（PUE）等纳入节能降碳审查评价的重要内容。对新建及改扩建算力设施，要求将可再生能源利用方案、电能利用效率、绿电消费比例、余热资源回收利用等作为项目节能降碳审查评价的重要内容。对依托零碳园区进行布局的算力设施，探索实施项目节能降碳审查评价备案制 [1]。

（二）AI 与能源双向赋能行动方案的政策框架

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的《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》（国能发科技〔2026〕34 号），是我国首部专门针对 AI 与能源融合发展的综合性政策文件 [3]。方案围绕 “算力 — 能源” 协同发展的核心理念，从八个方面提出了二十项具体措施。

在总体目标上，方案提出到 2027 年，支撑人工智能创新发展的安全、绿色、经济的能源保障体系初步构建，清洁能源与算力设施互动能力显著提升；到 2030 年，人工智能算力设施的清洁能源供给保障能力、能源领域人工智能专用技术研发和应用达到世界领先水平，人工智能与能源双向赋能取得明显成效 [3]。

在算力设施绿色低碳转型方面，方案提出“持续推进算力设施绿电消费占比统计以及碳排放核算工作，加强绿电直连政策指引，持续提升算力设施能效碳效，构建绿电供给、高效用能、碳排放管控协同的全链条绿色低碳发展体系”[3]。具体措施包括：支持算力设施通过参与绿证绿电交易提升绿电消费比例；推动算力设施高效冷却、高性能服务器、先进存储、余热资源回收利用等技术研发与应用；探索开展类脑、量子、光子等变革性低功耗计算芯片及系统解决方案研究 [3]。

（三）PUE 政策体系与地方实践

强制性国家标准 GB 40879-2021《数据中心能效限定值及能效等级》划定了数据中心能效最低准入门槛，规定所有大型及以上数据中心 PUE 不得高于 1.5，同时划分三级能效体系，PUE≤1.3 为二级能效、PUE≤1.2 为一级能效。该国标并未强制要求新建数据中心 PUE 必须低于 1.3，PUE≤1.3 是国内多地出台的地方新建项目准入要求。截至 2026 年，全国 34 个省级行政区均明确了数据中心 PUE 管控要求，涵盖新建项目准入、存量项目改造、奖惩机制等核心内容。

北京、上海、深圳等一线城市对新建数据中心 PUE 提出了更为严格的要求，部分城市要求 PUE 低于 1.2 甚至 1.15。西部算力枢纽节点地区也在积极推进 PUE 管控，贵州、内蒙古、宁夏等地利用气候和能源优势，建设了一批 PUE 低于 1.2 的绿色数据中心。

（四）绿色算力发展的制度保障与激励政策

绿色算力发展需要完善的制度保障和有效的激励政策。在制度保障方面，《“十五五” 碳达峰行动方案》将算力设施纳入重点管控领域，要求落实碳排放总量和强度双控要求。在财政政策方面，近三年绿色工厂实施绿色低碳改造升级项目达万余项，总投资超过 2500 亿元 [2]，财政资金发挥了重要的引导作用。

在税收政策方面，制造业企业研发费用税前加计扣除比例提高至 100%，绿色算力技术研发企业可享受税收优惠。在金融政策方面，国家绿色发展基金、科技创新和技术改造再贷款等金融工具为绿色算力项目提供了资金支持。2025 年科技创新和技术改造再贷款达到 8000 亿元 [14]，部分资金直接支持了数据中心的绿色化改造。

在产业政策方面，306 个国家绿色算力设施的建成和 6430 家绿色工厂的培育，为绿色算力发展树立了标杆。各地在土地、用电、用水等方面对绿色算力项目给予优先保障，降低了绿色算力设施的建设运营成本。这些制度保障和激励政策的协同发力，为绿色算力发展营造了良好的政策环境，有力推动了绿色算力建设的快速发展。

三、绿色算力设施建设的实践成效

（一）绿色算力设施建设总体情况

“十四五” 时期，我国绿色算力设施建设取得了显著成效。据《数字中国发展报告（2025 年）》显示，截至 2025 年底，全国累计建成 306 个国家绿色算力设施 [2]。这些绿色算力设施在能效水平、绿电使用比例、水资源利用效率等方面均达到了先进水平，成为行业绿色发展的标杆。

在绿色工厂建设方面，2025 年新培育绿色工厂 2038 家，绿色工业园区 128 个。截至 2025 年底，国家层面已经累计培育 6430 家绿色工厂、491 家绿色工业园区、727 家绿色供应链企业，推广超 4 万种绿色产品 [2]。近三年，绿色工厂实施绿色低碳改造升级项目达万余项，总投资超过 2500 亿元，绿色增长带动效应凸显 [2]。

在算力基础设施方面，截至 2026 年 6 月底，我国 5G 基站达到 510.2 万个，智能算力规模达 2185 EFLOPS，同比增长 177%[7]。算力规模的快速增长对能源供给和绿色转型提出了更高要求，绿色算力设施建设的重要性日益凸显。

（二）绿色数据中心的技术创新与应用

绿色数据中心的技术创新集中在高效冷却、高效供电、余热回收等关键领域。在冷却技术方面，随着 AI 芯片功耗持续上升，高密度 AI 算力机柜功耗达到 13-50kW，传统风冷散热方案承载力不足，液冷技术（包括冷板式液冷和浸没式液冷）凭借更高的散热效率和更低的能耗，正加速在智算中心中推广应用。

在供电架构方面，高压直流供电（HVDC）、巴拿马电源等高效供电架构在数据中心中得到广泛应用。通过采用高效 UPS 系统和优化供电链路，数据中心供电效率持续提升。在余热回收方面，数据中心产生的余热可用于供暖、热水供应等，提升了能源的综合利用效率。

在智能运维方面，AI 技术被广泛应用于数据中心能效优化。通过 AI 算法动态调节制冷系统、优化 IT 负载分布、预测设备故障，数据中心的整体能效水平得到显著提升。国内多个城市已经落地绿色算力示范项目，推动绿色算力设施建设进入规模化发展新阶段。

（三）绿色算力建设的区域布局与差异化路径

我国绿色算力建设的区域布局呈现“东西协同、差异化发展” 的格局。西部枢纽节点（内蒙古、贵州、甘肃、宁夏）依托丰富的可再生能源资源和凉爽的气候条件，建设了一批绿色数据中心和智算中心。这些地区的数据中心大量使用风电、光伏等绿色能源，PUE 普遍低于 1.2，部分先进数据中心 PUE 已降至 1.1 以下。

东部枢纽节点（京津冀、长三角、粤港澳大湾区）在绿色算力建设中聚焦能效提升和绿电交易。由于东部地区土地和能源资源相对紧张，绿色数据中心建设更加注重技术创新和精细化管理。通过参与绿证绿电交易、采用高效冷却技术、建设分布式光伏等方式，东部地区的数据中心也在持续推进绿色化转型。

“东数西算” 工程在推动算力设施绿色化方面发挥了重要作用。通过将东部算力需求引导至西部绿色能源富集地区，“东数西算” 工程助力推动算力增长与碳排放逐步脱钩。算电协同成为关键机制 —— 通过算力与电力的协同调度，优化算力任务的时空分配，促进新能源的就近消纳和高效利用。

（四）绿色算力建设的经济效益分析

绿色算力建设不仅具有显著的环保效益，也具有可观的经济效益。从能效提升角度看，通过采用液冷技术、高效供电架构和 AI 能效优化技术，数据中心的 PUE 可以从 1.5 以上降至 1.2 以下，节能幅度达 20%-30%。以 10MW IT 负载规模的数据中心、平均电价 0.6 元 /kWh 静态测算，PUE 从 1.5 降至 1.2，每年电费节约约 2000 万元，电价波动将显著影响实际收益。按照算力设施用电规模测算，如果行业平均 PUE 从 1.5 降至 1.3，节电与减碳潜力巨大。

从绿电交易角度看，随着绿证绿电交易市场的成熟，数据中心通过购买绿电不仅可以降低碳排放，还可以获得绿色认证带来的品牌溢价和市场竞争优势。部分西部枢纽节点的数据中心通过参与电力市场交易，在电力价格低谷时段增加算力负载，实现了用电成本的进一步降低和绿电消纳比例的提升。

从产业发展角度看，绿色算力建设带动了液冷设备、高效电源、智能运维、碳管理服务等相关产业的快速发展。近三年绿色工厂实施绿色低碳改造升级项目达万余项，总投资超过 2500 亿元 [2]。预计 “十五五” 期间，绿色算力相关产业的市场规模将持续扩大，成为绿色经济增长的重要引擎。

（五）绿色算力建设的挑战与瓶颈

尽管绿色算力建设取得了显著成效，但仍面临一系列挑战。首先是技术挑战，液冷技术的大规模应用仍面临成本较高、标准化不足、运维复杂等问题。AI 芯片功耗的持续攀升使得散热技术需要不断升级迭代。部分高端液冷核心零部件国产化水平仍有待提升。

其次是成本挑战，绿色算力设施的初始投资高于传统数据中心，液冷系统、绿电直连设施、储能设备等均需要额外投入。虽然长期运营成本较低，但较高的初始投资门槛制约了部分中小企业的绿色转型意愿。如何通过绿色金融政策降低绿色算力设施的融资成本，是亟待解决的问题。

再次是政策协调挑战，绿色算力建设涉及发改、工信、能源、数据等多个部门，需要建立常态化跨部门协调机制。算电协同、绿电直供等创新模式在落地过程中，仍面临电力市场规则、电网接入标准等方面的政策障碍。部分地方的 PUE 管控政策在执行层面存在标准不一、执行力度不均等问题。

四、算电协同机制与能源保障体系

（一）算电协同的内涵与战略意义

算电协同是指通过算力与电力的协同调度，实现算力设施的灵活用能和电力系统的稳定运行。其核心逻辑在于：算力任务的时空调度灵活性可以为电力系统提供可调节的柔性负荷，而电力市场的价格信号可以引导算力设施的优化布局和运行调度。算电协同是破解算力设施高能耗难题的关键路径。

国家数据局局长刘烈宏在第九届数字中国建设峰会上表示，面向“十五五”，将大力推进算电协同，针对算电空间布局规划、跨区调度、激励机制等关键环节推动出台配套指引 [11]。《“十五五” 碳达峰行动方案》也明确要求 “强化算力设施与可再生能源协同布局”[1]。《AI 与能源双向赋能行动方案》则从电力市场交易、需求响应、算力调度等层面提出了具体的机制设计 [3]。

（二）算力与电力协同运行机制

在算力与电力协同运行方面，核心是建立算力设施的灵活负荷调节机制。算力设施作为电力系统中的重要负荷，具有一定的调节灵活性—— 部分算力任务（如 AI 模型训练、数据批处理）对时间不敏感，可以在电力供需宽松时段执行；而对时间敏感的任务（如在线推理、实时分析）则需要即时响应的电力保障。

《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》明确提出“推动建立算力与电力互动机制，以电力市场价格信号引导算力设施优化能量管理和跨网跨区等多形式算力调度，提升算力设施经济效益。鼓励算力设施作为负荷侧灵活可调资源参与电网运行，提升电力系统调节能力”[3]。这种 “源 — 网 — 荷 — 算” 协同互动的模式，有望成为新型电力系统建设的重要组成部分。

（三）绿电直供与绿电交易机制

绿电直供是提升算力设施绿电消费比例的重要途径。政策提出“鼓励新建算力设施与可再生能源发电企业签订多年期绿色电力交易合同，提升绿电消费比例与供应稳定性”[3]。同时，支持算力设施通过参与绿证绿电交易提升绿电消费比例。西部枢纽节点部分先进数据中心绿电使用比例已达到较高水平。

在绿电直连政策方面，方案要求“依据算力任务类型，对算力设施实施分类管理，鼓励具备灵活调节能力的算力设施开展绿电直连。研究通过价格政策激励算力设施采用绿电直连等方式更高比例消纳新能源”[3]。这一政策导向将有力推动算力设施从 “购买绿电” 向 “直连绿电” 转变，大幅提升绿色算力的供给能力。

五、低碳数据中心建设的技术路径与标准体系

（一）液冷技术与高效散热方案

随着 AI 芯片功耗持续走高，高密度算力机柜负荷不断提升，传统风冷方案承载能力受限，液冷技术逐步成为高密度智算中心散热的主流方向。冷板式液冷是目前应用最广泛的液冷方案，通过液冷冷板与芯片直接接触实现热量传导。浸没式液冷则将服务器完全浸入绝缘冷却液中，散热效率更高，但技术复杂度和建设成本也更高。据行业测算，采用液冷方案的数据中心 PUE 有望降至 1.1 以下，相比传统风冷方案具备显著节能效果。

（二）高效供电与智能运维

高效供电架构是降低数据中心能耗的另一关键环节。高压直流供电（HVDC）技术减少了交直流转换环节，供电效率可提升至 97% 以上。巴拿马电源等创新供电方案进一步简化了供电链路，提升了供电可靠性和效率。在配电网层面，分布式光伏和储能系统的接入，使数据中心具备了局部微电网的调节能力。

智能运维系统通过 AI 算法对数据中心的制冷、供电、IT 负载等进行协同优化，实现了能效的持续提升。AI 运维系统可以实时监测服务器负载变化，动态调节制冷输出，避免过度冷却；可以预测设备故障，提前安排维护，减少非计划停机；可以优化任务调度，实现算力资源的高效利用。

（三）低碳数据中心的标准体系

我国已初步建立起涵盖能效、碳排放、绿电使用等多维度的低碳数据中心标准体系。强制性国家标准 GB 40879-2021《数据中心能效限定值及能效等级》划定了数据中心最低能效准入底线并划分能效等级。在此基础上，各地方结合区域资源禀赋、发展定位制定了更为严格的 PUE 管控准入标准。

《“十五五” 碳达峰行动方案》提出 “完善算力设施节能降碳标准，推动未达标算力设施开展节能降碳改造，有序淘汰落后低效技术和设备”[1]。《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》要求 “落实碳排放总量和强度双控要求，将新建及改扩建算力设施可再生能源利用方案、电能利用效率、绿电消费比例、余热资源回收利用等作为项目节能降碳审查评价重要内容”[3]。这些政策为低碳数据中心的标准化建设提供了制度保障。

六、绿色算力支撑数字经济发展的协同机制

（一）绿色算力与数字经济增长的脱钩效应

绿色算力建设的核心目标是实现算力增长与碳排放的“脱钩”—— 即在算力规模持续扩大的同时，碳排放增速逐步放缓直至下降。2025 年，我国数字经济核心产业增加值占 GDP 比重超 10.5%，核心产业规模超过 14.7 万亿元 [12]。同期，国内智能算力规模保持高速增长。

在绿色算力建设的推动下，算力增长与碳排放之间的正相关关系正在弱化。306 个国家绿色算力设施的建成，6430 家绿色工厂的培育，以及液冷技术、绿电直供等技术的推广应用，有效抑制了算力快速增长带来的碳排放增长。“十五五” 时期，随着 PUE 管控政策的全面收紧和绿电消费比例的持续提升，算力增长与碳排放 “脱钩” 的趋势将进一步强化。

（二）绿色算力对产业数字化绿色化的赋能机制

绿色算力不仅服务于数字经济的规模扩张，还通过赋能产业数字化推动全社会的绿色化转型。数智技术全面赋能行业绿色化转型，利用数智技术创新能源的开采、加工、运输方式，提升能源利用效率和优化能源配置，提升清洁能源的开发利用率，降低企业对传统能源的依赖度 [2]。

在智能制造领域，AI 驱动的精益生产和智能管控可以有效降低单位产品的能耗和物耗。在智慧能源领域，AI 技术可以优化电网调度、提升新能源发电预测精度、降低化石能源消耗。在智慧交通领域，AI 可以优化交通流量、降低车辆能耗。这种 “绿色算力 — 产业数字化 — 全社会降碳” 的正向循环，构成了绿色算力支撑可持续发展的重要机制。

（三）碳达峰行动方案中的算力设施降碳路径

《“十五五” 碳达峰行动方案》对算力设施的降碳路径作出了系统安排。从能源供给侧，推动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。从能效提升侧，完善算力设施节能降碳标准，推动未达标算力设施开展节能降碳改造，有序淘汰落后低效技术和设备。从末端治理侧，鼓励建设零碳算力设施 [1]。

在绿色金融支持方面，近三年绿色工厂实施绿色低碳改造升级项目达万余项，总投资超过 2500 亿元 [2]。“十五五” 时期，绿色算力领域投资规模预计持续扩张，大量资金将投向绿色算力改造、新建低碳数据中心相关领域。

（四）数字经济发展对绿色算力的需求拉动

数字经济的持续快速发展为绿色算力建设提供了强劲的需求拉动力。2025 年，我国数字经济核心产业增加值占 GDP 比重超 10.5%，核心产业规模超过 14.7 万亿元 [12]。人工智能核心产业规模突破 1.2 万亿元，企业数量超过 6200 家。“5G + 工业互联网” 在建项目超 2.6 万个，建成 1260 家 5G 工厂 [7]。这些数字经济新业态的快速发展，对算力基础设施提出了持续增长的需求。

在需求结构方面，推理负荷正在成为算力消耗的主要来源。据产业机构预测，“十五五” 时期推理负荷将超过训练负荷，成为算力的主要消耗。推理负荷具有时延敏感、负荷波动大、需求集中等特征，对算力设施的绿色化和智能化水平提出了更高的要求。面向推理场景的绿色算力解决方案，需要在保障低时延响应的同时实现高效节能。

从长期趋势看，随着 AI 应用的普及和智能终端的多样化，算力需求仍将持续快速增长。绿色算力建设必须超前布局，以满足数字经济持续增长的需求，同时确保算力增长与碳排放增长的持续脱钩。

（五）绿色算力支撑碳达峰碳中和的路径

绿色算力建设对于实现碳达峰碳中和目标具有双重意义。直接层面，绿色算力通过提升能效、使用绿电、降低碳排放，直接减少算力设施自身的碳足迹。间接层面，绿色算力通过赋能千行百业的数字化转型和绿色化升级，推动全社会的节能减排。据《数字中国发展报告（2025 年）》显示，数智技术全面赋能行业绿色化转型，利用数智技术创新能源的开采、加工、运输方式，提升能源利用效率和优化能源配置 [2]。

在“十五五” 碳达峰的关键窗口期，绿色算力建设应充分发挥 “直接降碳” 和 “间接降碳” 的双重效应。一方面，通过技术创新和政策引导，加快算力设施自身的绿色低碳转型，推动新建算力设施主要使用非化石能源电力，有序淘汰落后低效技术和设备；另一方面，通过算力赋能，推动制造业、能源、交通等领域的数字化绿色化协同转型，形成 “绿色算力驱动绿色发展” 的良性循环。

七、国际比较与经验借鉴

（一）美国：市场驱动的绿色算力转型

美国在绿色数据中心建设方面走在全球前列。美国能源部（DOE）通过 “数据中心能效优化计划” 等推动数据中心节能降碳。谷歌、微软、亚马逊等科技巨头承诺在 2030 年前实现 100% 可再生能源供电，并在液冷技术、AI 能效优化等方面持续投入。美国在数据中心 PUE 管控方面主要依靠行业自律和市场驱动，联邦层面强制性法规相对较少。

美国经验对中国的启示在于：第一，市场机制在绿色算力转型中发挥重要作用，碳市场、绿证交易等市场工具值得借鉴；第二，科技龙头企业先行示范能够有效带动行业整体升级；第三，AI 赋能能效优化是绿色数据中心长期发展重要方向。

（二）欧盟：绿色数据中心标准引领

欧盟在数据中心能效标准和绿色认证方面走在前列。欧盟《能源效率指令》要求数据中心披露能效数据，欧洲数据中心能效行为准则为行业提供最佳实践指引。欧盟在数据中心能效分级、绿色电力使用等领域建立了较为完善的规范体系。

欧盟经验对中国的启示在于：第一，强制性能效信息披露与绿色认证制度，能够有效倒逼行业节能转型；第二，系统化标准体系建设，为低碳数据中心发展划定清晰路径；第三，市场化绿色认证能够引导市场偏好绿色算力服务。

（三）日韩：技术创新驱动的节能降碳

日本在数据中心节能技术领域积累深厚，在液冷技术、燃料电池备用电源、余热回收利用等领域保持技术优势。韩国依托半导体、通信产业基础，持续迭代算力设施节能装备。

日韩经验对中国的启示在于：第一，自主技术创新是低碳数据中心可持续发展的根本动力；第二，布局关键节能装备产业链，有助于降低绿色算力长期建设运营成本。

（四）国际比较的综合启示

综合比较主要经济体在绿色算力和低碳数据中心方面的经验，可以得出以下启示：第一，绿色算力建设需要政策引导和市场机制双轮驱动；第二，标准体系建设、能效信息披露是推动行业绿色转型的重要抓手；第三，液冷、智能能效调度等技术创新是低碳数据中心发展核心动力；第四，绿电交易、碳市场等市场化机制能够有效助力算力设施降碳。

（五）中国绿色算力发展的全球定位

从全球比较视角看，中国在绿色算力建设方面具有独特的优势和挑战。优势方面，中国拥有全球规模领先的 5G 网络与算力基础设施体系，完整的制造业产业链支撑绿色算力技术迭代，“东数西算” 工程为算电协同创新提供独特实践场景。截至 2026 年 6 月底，我国 5G 基站达到 510.2 万个，智能算力规模达 2185 EFLOPS，庞大的基础设施规模为绿色新技术规模化落地提供丰富场景。

挑战方面，国内算力基础设施持续扩容带来持续增长的能耗压力，算力用电增速高于全社会平均用电增速；部分绿色算力高端装备、核心元器件自主可控水平有待提升；在绿色算力国际标准制定领域话语权仍需持续加强。306 个国家绿色算力设施是良好开端，相对于全国海量数据中心存量，绿色算力设施覆盖比例仍有较大提升空间。

“十五五” 时期，我国应充分发挥制度优势与产业规模优势，加快绿色算力技术自主创新，完善国内标准体系，积极参与全球绿色算力治理，为全球数字基础设施低碳转型提供中国方案。

八、结论与政策建议

（一）研究主要结论

本文系统研究了国家绿色算力、低碳数据中心建设支撑数字经济可持续发展这一重大课题，基于对《“十五五” 碳达峰行动方案》《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》等最新政策文件的深度解读，结合国家数据局、工业和信息化部等权威部门发布的最新数据，通过多维度分析和国际比较研究，得出以下主要结论：

第一，我国绿色算力建设已取得显著成效。截至 2025 年底，全国累计建成 306 个国家绿色算力设施，培育 6430 家绿色工厂、491 家绿色工业园区，近三年绿色改造项目总投资超过 2500 亿元；算力基础设施持续扩容，截至 2026 年 6 月国内智能算力规模达 2185 EFLOPS。

第二，绿色算力政策体系日趋完善。《“十五五” 碳达峰行动方案》首次将算力设施低碳转型纳入国家碳达峰顶层部署；人工智能与能源双向赋能行动方案构建完整实施框架；全国各省份陆续落地 PUE 管控政策，形成从中央顶层设计到地方落地实施的政策链条。

第三，算电协同是破解算力高能耗难题的核心抓手。通过算力与电力双向协同调度，能够实现算力柔性负荷消纳新能源、电网为算力提供稳定低成本清洁能源的双向共赢，绿电直供、常态化绿电交易是持续提升算力设施绿电占比的核心路径。

第四，发展绿色算力是数字经济可持续发展的重要基础。推进低碳数据中心建设有利于推动算力规模扩张与碳排放逐步脱钩，同时依托算力赋能千行百业数字化转型，实现全社会范围协同降碳。

（二）国家层面的政策建议

第一，加快完善绿色算力标准体系。在现有 PUE 管控标准基础上，持续完善算力设施碳排放核算规范、绿电消费统计标准、零碳算力设施认证体系。推动国内绿色算力标准与国际规范对接，提升我国在全球数字基础设施低碳治理领域话语权。

第二，加大绿色算力关键技术攻关支持。设立绿色算力相关科技专项，支持液冷系统、高效供电装备、AI 智能能效调度、低功耗计算芯片等技术研发与产业化。搭建绿色算力示范工程，培育一批绿色算力装备创新型企业。

第三，健全绿色算力市场化机制。完善绿电交易、碳交易、绿色算力认证配套制度，依托价格信号引导数据中心主动节能降碳。推动算力设施常态化参与电力需求响应、辅助服务市场，落地算电协同商业模式。

第四，强化绿色算力多元化金融支撑。依托绿色信贷、绿色债券、国家绿色发展基金等工具降低低碳算力项目融资成本。引导社会资本投向存量数据中心节能改造、新建零碳算力园区。

（三）产业层面的推进策略

第一，推动绿色算力集群化布局。依托八大国家算力枢纽打造绿色算力产业集群，构建“算力 + 新能源 + 碳管理” 一体化服务模式。西部枢纽重点推进风光新能源与算力一体化开发；东部枢纽侧重存量改造、高效节能与绿电交易协同发展。

第二，有序开展存量数据中心绿色化改造。严格落实各地 PUE 管控要求，对存量算力设施实施节能升级。规模化推广液冷、智能运维、余热回收等成熟技术；对长期能效不达标的老旧低效算力载体有序整改、关停退出。

第三，培育绿色算力新兴服务业态。发展算力碳足迹核算、能效诊断、绿电交易代理、低碳认证等专业服务。搭建公共服务平台，为中小算力企业提供低成本绿色转型解决方案。

（四）企业层面的行动方向

第一，制定中长期绿色算力发展战略。算力运营企业将低碳转型纳入发展规划，明确碳减排时间表与实施路径；加大节能技术投入，有序推进存量机房绿色改造。

第二，主动参与绿电市场与碳市场。通过长期绿电合同、绿证交易持续提升清洁能源使用比例；规范开展碳排放核算，塑造绿色算力品牌竞争力。

第三，推动产业链上下游绿色协同。联合设备供应商共同推进节能装备迭代；积极参与行业标准制定，分享低碳运营实践，带动全产业链绿色升级。

（五）绿色算力建设的评估与监督机制

建立健全绿色算力建设的评估与监督机制，是保障各项政策落地见效的重要保障。应从三个层面构建评估体系：在国家层面，将绿色算力建设成效纳入碳达峰目标考核体系，定期评估各省市和重点行业绿色算力建设进展；在行业层面，建立绿色算力设施的能效等级评定和认证制度，发布行业能效“领跑者” 名单；在企业层面，推动数据中心企业建立碳排放核算和管理体系，定期披露碳排放信息。

在监督机制方面，充分利用全国一体化算力网监测调度平台，对算力设施的能效水平、绿电消费比例、碳排放强度等关键指标进行动态跟踪评估。对于 PUE 持续超标、绿电消费比例不达标的数据中心，依法依规督促限期整改。建立激励约束并重机制，对低碳转型成效突出的主体给予财税、金融、用地用电倾斜；对能效长期不达标主体落实差别化管控措施。通过常态化评估监督，推动算力设施节能降碳政策落地见效。

（六）绿色算力助力数字中国建设展望

绿色算力建设是数字中国建设的重要支撑。随着 306 个国家绿色算力设施的建成运营和 6430 家绿色工厂的持续培育，绿色算力正在成为数字经济发展的 “绿色引擎”。展望 “十五五” 中后期，随着液冷技术规模化普及、绿电直供机制持续完善、算电协同商业模式成熟，绿色算力供给能力将持续提升，数字经济整体低碳化水平稳步提高。

面向 2030 年，绿色算力建设将呈现三大趋势：一是零碳算力园区逐步成为新建大型算力载体主流形态，新建大型算力设施清洁能源使用比例显著提升；二是算电协同常态化落地，算力设施广泛作为柔性负荷参与新型电力系统运行；三是国内外绿色算力规则持续融合，我国深度参与全球数字基础设施低碳标准制定。绿色算力与数字经济协同发展，将同时支撑我国 “双碳” 目标落地与数字经济高质量发展。

（七）未来研究方向

绿色算力与数字经济可持续发展是前沿且持续演进的研究课题，后续可围绕以下方向深化研究：第一，绿色算力对数字经济整体碳排放贡献度量化测算；第二，算电协同最优调度模型与市场化激励机制设计；第三，零碳算力设施技术路线、投资成本与长期经济性评估；第四，绿色算力标准体系国际比较与中国方案构建；第五，人工智能算法赋能数据中心能效优化的实证研究。

站在“十五五” 开局之年的历史节点上，以绿色算力建设为牵引，以低碳数据中心建设为抓手，以算电协同为关键路径，加快构建绿色、低碳、高效的算力基础设施体系，是支撑数字经济可持续发展的必由之路。在这条转型道路上，需要政府、企业、科研机构和社会各界协同发力，推动算力发展与绿色低碳深度融合，共同开创数字经济绿色高质量发展的新篇章。306 个国家绿色算力设施是新的起点，我国绿色算力建设未来拥有广阔发展空间。

参考文献

[1] 国务院. “十五五” 碳达峰行动方案：国发〔2026〕22 号 [Z]. 2026-07-05.
[2] 国家数据局。数字中国发展报告（2025 年）[R]. 2026-06-08.
[3] 国家发展改革委，国家能源局，工业和信息化部，国家数据局。关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案：国能发科技〔2026〕34 号 [Z]. 2026-04-08.
[4] 全国人民代表大会。中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要 [Z]. 2026-03-14.
[5] 国家市场监督管理总局。数据中心能效限定值及能效等级：GB 40879-2021 [S]. 2021.
[6] 工业和信息化部。工信部：我国智能算力规模达 2185EFLOPS [EB/OL]. 人民网，2026-07-20.
[7] 国家数据局。第九届数字中国建设峰会 “东数西算” 工程算力高地作用日益凸显 [EB/OL]. 天津市数据局，2026-04-29.
[8] 国家数据局. 2025 年我国数字经济核心产业增加值占 GDP 比重超 10.5%[EB/OL]. 国新办发布会，2026-03-24.
[9] 国家统计局。创新驱动提质增效 发展动能焕新升级 ——“十四五” 经济社会发展成就系列报告之二 [R]. 国家统计局网站，2026-06-03.
[10] 国家发展和改革委员会. “十五五” 新图景：数智化变革中的万亿新空间 [EB/OL]. 国家发改委网站，2026-04-07.