AI算力需求驱动数据中心重塑 乌兰察布打造智算枢纽新标杆
艾凌馨 2026-08-16 14:40
财π新闻 AI时代大模型训练需求的快速扩张,正推动单机柜功率实现大幅跃升,电力成本随之成为行业核心考量因素,智算时代的数据中心选址逻辑也发生根本性转变,从过去优先靠近用户市场,逐步转向优先靠近能源腹地。乌兰察布凭借低电价、冷凉气候和低网络时延的综合优势,成为国内极具代表性的智算枢纽,吸引大量头部企业在此布局算力基础设施。
察哈尔高新区目前已成为中国数据中心密度最高的区域之一,阿里、苹果、华为、字节、快手、优刻得等企业均在此完成密集布局,区域内数据中心集群规模持续扩张,多处新园区正处于施工建设阶段。阿里巴巴数据中心相关负责人透露,同等规模的机房在乌兰察布运行,年电费可比其他城市节省约50亿元。云计算发展阶段,阿里云规模最大的基地位于张家口,进入智算时代后,乌兰察布凭借多重叠加优势,成为阿里云布局优先级最高的算力基地。
当地工业用电价格稳定在每千瓦时0.32至0.35元区间,这一电价水平远低于东部沿海地区数据中心普遍的0.8至1.2元每千瓦时的标准,直接为企业运营省下大量开支。除电价优势外,乌兰察布年平均气温仅4.3℃,夏季平均气温为18.8℃,全年有近10个月可直接利用自然冷源为数据中心散热,无需大功率空调持续运转,这一条件让当地数据中心的PUE值可控制在1.2以下,远低于全国1.46的平均水平,同等技术条件下可节约20%至30%的制冷能耗,间接进一步降低了整体运营成本。从地理位置来看,乌兰察布距离北京约350公里,网络往返时延约4毫秒,既规避了核心城市高昂的土地与运营成本,又将网络延迟控制在可接受范围内,解决了西部多数算力中心普遍存在的时延痛点。
云计算发展阶段,电商、支付、游戏等低时延业务占据市场需求的主导位置,用户对网络延迟的敏感度极高,因此距离京津冀核心市场更近的张家口更受行业青睐。进入AI时代后,大模型训练等高算力需求呈现爆发式增长,单机柜功率从传统数据中心的10至15千瓦,跃升至AI数据中心的100千瓦,部分高负载场景下单机柜功率甚至可冲向1000千瓦,电力成本在整体运营支出中的权重显著上升,“是否有足够的稳定电力供应”成为算力产能的硬约束。与此同时,大模型训练及部分推理业务对跨区域网络时延的容忍度,明显高于支付、游戏等实时交互类业务,这让乌兰察布的区位条件在智算场景下变得“足够近”,完全可以满足多数AI训练任务的网络需求。
当前数据中心运营已经转变为极致平衡成本、时延、能效与安全的精细化算账过程,企业需要在空间资源紧张的机房内,为防止极低概率的故障事件支付相应的冗余成本,同时还要通过自研系统减少电能转换环节的损耗,以极致方式压缩整体运营开销。在乌兰察布的阿里云数据中心大楼内,冗余设计理念贯穿每一个建设环节,一座12兆瓦的机房配备的蓄电池组可独立供电15分钟,14台柴油发电机按照“N+1”原则配置,确保极端断电情况下的电力供应无缝切换。尽管该数据中心自投运以来从未启用过应急电源系统,企业依然为这0.01%的故障概率,拿出了整层楼三分之一的空间用于部署相关冗余设备。这种看似对空间资源的“非高效利用”,实则是算力基础设施对运行稳定性的极致追求,任何瞬间的电力中断,都可能导致价值数亿元的大模型训练任务直接中断,带来难以估量的损失。
为进一步压缩电能损耗,行业内企业纷纷通过自研技术优化供电体系,阿里云自主研发的巴拿马电源系统,通过减少不必要的交直流转换环节,将整体供电效率提升3%,定制化直流电空调的广泛应用,也进一步压缩了制冷环节的额外能耗。这些技术层面的创新,让单柜功率密度从云计算时代的10至15千瓦,顺利跃升至AI时代的100千瓦,在相同占地面积下,算力输出实现了数量级的增长。
随着AI技术的持续演进,不同场景下的算力需求呈现出明显的分化趋势,数据中心的整体布局也随之走向精细化,形成从东向西纵深以训练为中心、从西向东下沉以推理为中心的双向演变格局,不同负载根据自身对成本和时延的敏感度,被部署到与之适配的不同区域。具体来看,以训练为核心的算力正在向西进行三级纵深布局,千卡、万卡规模的算力集群最初集中在京津冀、长三角、大湾区等东部核心区域,目前万卡级训练集群已经基本迁移至“胡焕庸线”以西,未来更大规模的算力集群还可能进一步向西部能源富集区域延伸,获取更充足、更低成本的绿色电力资源。而以推理为核心的算力则呈现反向的三级下沉趋势,Token消耗的主力群体集中在东部的人口与经济密集带,推理型算力正从全国范围内的电价洼地,逐步向长三角、大湾区、京津冀三大经济圈聚集,未来还将进一步覆盖数字化基础良好的新兴产业集群区域。
不同AI负载对成本、时延、稳定性以及供电规模的要求正在持续分化,部分算力需要贴近用户与产业现场部署,部分算力则对吉瓦级的稳定供电能力提出极高要求。随着大模型市场竞争格局变化、智能体应用逐步兴起,以及自动驾驶、具身智能等更多场景落地,不同负载的差异化需求还将进一步凸显,算力的地理分布正从过去的粗放式选址,转向精细化的需求与资源匹配模式。以自动驾驶训练场景为例,这类业务需要吉瓦级的稳定电力供应,更适合部署在能源富集、电价低廉的西部区域,而智能客服类的推理业务则对用户侧的响应时延更为敏感,更适合部署在靠近用户的东部产业集群周边。
当前数据中心的物理形态也正在向模块化方向快速变迁,阿里云采用全模块化设计架构CUBE 5.0,将大型AI数据中心的交付工期从行业常见的6至12个月,大幅缩短至100天,以此应对算力供不应求背景下激烈的交付速度竞争,同时提升对异构芯片与下一代算力需求的兼容响应能力。这套全模块化设计方案,将各类设备单元提前在工厂内预制完成,以集装箱式的标准单元运抵项目现场后,只需像拼接乐高模块一样完成吊装、接线等简单工序即可投入使用,彻底改变了过去数据中心建设高度依赖现场土建施工的传统模式。
这套全模块化设计方案在推进过程中并非一帆风顺,方案刚提出时,企业内部反对声音很高,不少相关人员认为模块化设计的初期投入成本过高,后续寻找行业合作伙伴共同推进时,也遇到了不小的阻力。但随着方案经过多轮迭代优化,整体成本已经出现显著下降,目前这套全模块化建设路径已经从阿里云的自主探索,转变为整个行业共同采用的通用建设方案,甚至海外的运营商也开始跟进学习相关技术标准。阿里云相关负责人表示,模块化设计必须做到90%以上的标准化,否则无法从根本上解决整体成本和交付周期的核心问题,企业后续还计划以这套自研的模块化标准为基础,推动供应链开展大规模代工生产,打造AI基建领域的全新服务模式。
在算力供不应求的行业阶段,交付速度本身就代表着生产力,每提前一天为客户提供算力服务,就能创造数百万级的额外市场价值。全模块化架构带来的优势不止体现在建设速度层面,更能提升对异构芯片的兼容适配能力,支持至少三代芯片的迭代需求,无需为适配新一代算力硬件重新开展大规模的土建改造工程。目前阿里云同时运营着两代不同架构的数据中心设施,较早的2.0架构适配传统云计算业务需求,新的5.0全模块化架构则专为AI训练场景设计,可灵活适配不同类型的算力部署需求。
随着AI进入推理需求大爆发的阶段,算力需求的“双向奔赴”特征也带来了新的行业痛点,电力项目的交付周期普遍长达三五年,而算力的交付周期已经被压缩至100天,两者之间的进度差让算电协同成为行业必须突破的核心课题。目前不少所谓的源网荷储项目,本质上还是为了完成新能源消纳的相关目标,并没有实现真正意义上的算力协同。行业普遍判断,当前的电力规划规模和实际算力需求之间存在明显差距,这一现状将倒逼行业在两年内推出具备突破性的解决方案,未来的数据中心不能继续作为刚性的用电负荷存在,必须转变为柔性的自洽系统,让算力运行状态主动适配电力供给的波动,实现两者之间的动态平衡。
在水资源相对匮乏的内蒙古区域,数据中心的水耗控制同样是运营过程中必须考量的核心因素,阿里云在乌兰察布布局的数据中心全部使用中水开展相关冷却作业,标杆项目的水利用效率低至0.088,几乎不消耗新的水资源。行业相关负责人坦言,当前水的定价偏低,不少运营厂商倾向于通过增加水耗的方式降低电力消耗,但在建设超大规模算力集群时,必须充分考量对应的社会成本,在运营成本最优和绿色可持续之间找到精准的平衡点。
截至2026年6月底,乌兰察布全市已签约的数据中心项目达到89个,算力运行规模达17.2万P,其中智算占比超过90%,当地绿电占比达到67%,充足的风光资源相当于一个永不枯竭的“绿电粮仓”,为智算中心提供了低成本的零碳电力支撑。当地通过建设绿电直供专线,推进源网荷储一体化项目打通绿电利用的最后一公里,将新能源发电、电力输送、算力负载和储能系统整合为有机整体,实现绿电的实时匹配和高效消纳。部分项目还建有专属的30万千瓦新能源场站,发电通过自有专线直接送入园区,不经过公共大电网,避免了长距离输电过程中的额外损耗。配套的智能调度系统会提前预估次日的计算任务与用电需求,结合风速、光照的变化实时调节风机运行状态,让发电量和计算负载保持步调一致,这种“算电协同”的调度模式,既保证了绿电的最大化利用,也有效降低了弃风率。
从实际运行效果来看,“算电协同”不仅是技术层面的探索,更是商业模式层面的创新,数据中心通过参与电力市场辅助服务,甚至可以在电网负荷高峰时段主动降低部分非紧急的算力负载,获得相应的电网补偿收益。这种运行灵活性,让智算中心不再是单纯的被动耗电主体,而是可以成为电网体系中的“虚拟储能池”,进一步拓展了数据中心的价值空间。
乌兰察布的崛起,并非简单复制其他地区的“电价洼地”发展模式,而是市场 proximity、电力成本可控性及技术依赖三重逻辑交互作用的最终结果。当AI大模型训练任务对电力规模的依赖程度,超越了对地理距离的敏感度,当模块化技术彻底消解了传统数据中心漫长的建设周期壁垒,算力基础设施的选址标准正在发生根本性的转变。这片曾经以草原风光和马铃薯种植闻名的土地,如今已经成为承载全国超大规模智算需求的核心枢纽,既承担着西电东送背景下能源结构优化的重要使命,也预示着全球算力竞争正式进入动态寻优的全新发展阶段。
(编辑:胡忠华)

购物车