目前在 IDC 行业内应用最为广泛的供配电系统方案为 AC UPS 方案和 HVDC 方案：AC UPS 方案主要由整流器、电池组、逆变器、静态开关等组成，市电正 常时通过整流器将交流市电转变为直流电，既可为电池组充电，也可通过逆变 器输出纯净的交流电，为 IT 设备提供电能；市电异常或中断时，电池组提供 直流电，通过逆变器转化为交流电为 IT 设备提供电能。HVDC 方案主要由交流 配电屏、整流屏、电池组和直流配电屏等组成，市电通过整流屏转换为高压直 流电，再通过直流配电屏将直流电输送给 IT 设备，并给电池组充电；当市电 异常或中断时，可通过电池组为 IT 设备提供正常的高压直流电，使设备保持 正常工作。
通过两种方案的过程对比可以发现，由于大部分 IT 设备都需要直流电源 供电，使用 AC UPS 方案进行供电的话存在两次交流整流为直流和一次直流逆 变为交流的过程，每一次转换都会存在能量的损失，系统效率下降较多。而使 用 HVDC 方案只通过一次整流将交流电源整流为直流电源进行供电，和 AC UPS 方案相比减少了 2 次转换，提升了系统效率。根据《数据中心白皮书（2018）》 中的数据显示，采用“HVDC 市电直供”相结合的模式，供电效率可提升至 94%-95%，若采用 HVDC 离线模式，其供电效率可提升至 97%以上，目前 HVDC 已 在 BAT 等大型互联网公司得到了广泛应用。
但随着 IDC 建设朝着大型化、集约化的趋势发展，单个 IDC 对电力容量需 求也越来越大，需要提高供电的电压来满足电力容量需求，这种情况下使用 HVDC 方案需要通过增加降压变压器将中高压电源降压，再由 HVDC 为 IT 设备供 电，变压器在降压的过程中也会造成能量的损失，将降压和整流部分合二为一 成为提升系统效率的又一个方向。阿里联合中恒电气和台达于 2019 年 11 月推 出的巴拿马电源方案完成了这一构想，彻底颠覆传统的从市电到终端设备之间 多级转换分配的架构。
巴拿马电源方案推动了 IDC 供配电技术向着预制化、一体化的方向快速迭 代，该项技术重新定义了 10kV 到 240V 的供电链路，提出最高 2.5MW、一体化、 模块化、高效、高可靠直流不间断电源，省去传统低压配电环节，采用第三代 半导体技术大幅度优化电源内部结构，实现了变配电设备的高度集成化，提升 了系统的效率，减少了 IDC 供配电系统的设计和施工难度，并且减少了使用面 积，可以使 IDC 的机柜密度得到提升。阿里巴巴数据中心基础架构高级专家刘 水旺表示，与传统 IDC 供电方案相比，10kV 到 240V 的配电链路投资成本较传 统方式下降 40%以上，功率模块效率达 98.5%，安装空间可减少一半。目前阿 里在浙江、江苏和内蒙的部分 IDC 已经成功应用了巴拿马电源方案。
参考光环新网在最近的公告中披露的数据，供配电系统在 IDC 的建设成本 中占比接近 45%，巴拿马电源方案对降低 IDC 建设成本方面将起到较大作用。 此外，由于供配电系统效率的提升，巴拿马电源方案有望推动 IDC 的能耗和 PUE 水平同步降低，在 IDC 规模持续扩张，并且呈现大型化、集约化的趋势下，我 们认为巴拿马电源方案将成为理想的供配电解决方案，未来市场前景广阔。
4.3.液冷散热方案有望成为主流
随着 5G 和云计算带来的数据量爆发式增长，大量的储存空间和算力需求 需要海量的服务器来支撑，但由于 IDC 的高能耗属性，目前新建和改造项目的 审批趋严，增加单机柜功率密度成为解决 IDC 规模受限情况下满足持续增长的 算力需求的关键方向。根据 Colocation America 预测的数据，今年全球 IDC 单机柜平均功率将达到 16.5kW，到 2025 年时，赛迪顾问预测全球 IDC 单机柜 的平均功率将达到 25kW。另一方面，根据摩尔定律的发展，芯片的升级也带来 了芯片温度的提升，在密度与性能的双重提升下，服务器的散热问题面临着前 所未有的挑战。目前在 IDC 中广泛使用的散热技术为风冷技术，但风冷系统的 热交换效率低，能耗较高，占据 IDC 整体能耗的约 40%，已经无法满足日益增 长的散热和能效需求，液冷技术逐渐成为的重点。信通院云计算与大数据 研究所所长何宝宏博士表示，和风冷技术相比，液体热传导能力是空气的 25 倍，同体积液体带走热量是空气的近 3000 倍，在同等散热水平时，液冷系统 比风冷系统节省电量 30%-50%。
