Green Power Directly-connected Data Centers: Coupling Logic, Key Technologies, and Application Modes

DING Hao; TONG Jie; YI Chenle; WANG Zhanbo; CHEN Hongyin; YU Yaoxian

doi:10.7500/AEPS20251103012

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Green Power Directly-connected Data Centers: Coupling Logic, Key Technologies, and Application Modes

Computing Power-Electric Power Coordination | 更新时间：2026-10-10

- Green Power Directly-connected Data Centers: Coupling Logic, Key Technologies, and Application Modes
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Issue 19, Pages: 3-19(2026)
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 102206
  2.中国电力科学研究院有限公司，北京市 100192
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Foundation:State Grid Corporation of China(5400-202433214A-1-1-ZN)
- DOI：10.7500/AEPS20251103012
  CLC：
- Received：03 November 2025，
  
  Revised：2026-02-13，
  
  Online First：01 July 2026，
  
  Published：10 October 2026
- 稿件说明：
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丁浩,仝杰,易宸乐等.绿电直连数据中心：耦合逻辑、关键技术与应用模式[J].电力系统自动化,2026,50(19):3-19.

DING Hao,TONG Jie,YI Chenle,et al.Green Power Directly-connected Data Centers: Coupling Logic, Key Technologies, and Application Modes[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(19):3-19.
丁浩,仝杰,易宸乐等.绿电直连数据中心：耦合逻辑、关键技术与应用模式[J].电力系统自动化,2026,50(19):3-19. DOI： 10.7500/AEPS20251103012.

DING Hao,TONG Jie,YI Chenle,et al.Green Power Directly-connected Data Centers: Coupling Logic, Key Technologies, and Application Modes[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(19):3-19. DOI： 10.7500/AEPS20251103012.

摘要

在双碳目标与数字经济蓬勃发展的双重驱动下，数据中心作为关键算力基础设施，其能源绿色化转型迫在眉睫。然而，现行绿电采购模式因缺乏时空一致性与物理对应关系，不仅面临“漂绿”质疑，更难以兼顾用电经济性与24/7零碳供能的目标。绿电直连作为一种供给电量可清晰物理溯源的全新路径，为解决上述难题提供了选择。文中基于国内相关政策文件，对绿电直连数据中心的耦合逻辑、关键技术与应用模式进行了系统性研究。首先，指出数据中心“外呈刚性、内蕴弹性”的内生属性与中国绿电直连政策框架中“以荷定源、责任共担、系统友好”的要求高度匹配。其次，为应对直连情况下的源荷供需失配等挑战，构建了包含“感知-决策-执行”的关键技术体系，涵盖了从全景状态预测、多目标优化决策到储能与算力双元调节的全流程解决方案。在此基础上，剖析了当前政策下最具可行性的并网虚拟电厂型应用模式，并探索了未来向园区集群式生态共享型的演进路径，以期为中国数据中心绿色低碳转型与高质量发展提供理论支撑与实践参考。

Abstract

Driven by the goals of carbon emission peak and carbon neutrality and the rapid growth of the digital economy

data centers

as critical computing power infrastructure

are under urgent pressure to transition toward green energy. However

current green power procurement modes

lacking spatiotemporal consistency and physical traceability

not only face accusations of “greenwashing” but also struggle to reconcile cost-effectiveness with 24/7 carbon-free energy supply. Green power direct connection

which enables the clear physical traceability of electricity and offers a promising solution to these challenges. On the basis of relevant Chinese policy documents

this paper systematically investigates the coupling logic

key technologies

and application modes of green power directly-connected data centers. First

it is shown that the inherent characteristics of data centers—externally rigid yet internally elastic—are highly compatible with the Chinese policy framework that emphasizes “load-determined generation

shared responsibility

and grid-friendly operation”. To address source-load mismatches under direct connection

a technical system encompassing “perception-decision-execution” is constructed

covering full-scope state prediction

multi-objective optimization decision‑making

and dual regulation via energy storage and computing power. On this basis

the most feasible application mode under current policies—the grid-connected virtual power plant (VPP) mode—is analyzed

and the future evolution toward a park-level cluster-based ecological sharing mode is explored. This study aims to provide theoretical support and practical references for the green low-carbon transition and high-quality development of data centers in China.

关键词

Keywords

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