AIDC供电方案正从“UPS主导”走向“多样化竞争”。东方证券研究所研报指出，当前UPS占数据中心供电约54%仍为主流，但HVDC、巴拿马电源、固态变压器（SST）等方案各具优势。巴拿马电源效率达97.5%、占地仅为UPS的40%，SST系统效率98.0%、占地仅24%，有望成为AIDC潜在终极供电方案。本文基于东方证券研报，深入对比分析数据中心四大供电方案的技术路线与市场前景。

UPS系统是当前数据中心供电的主流方案，在江苏省数据中心市占率约54%。UPS系统通过整流器将交流电转换为直流电建立稳定基础，经DC/DC升压与电池兼容，市电中断时电池提供备用电力，再经逆变器转换回交流电，通过静态转换开关实现主机与旁路无缝切换。

UPS的核心优势在于技术成熟和兼容性强，能够满足大多数数据中心需求。2023年中国高端电源UPS市场规模达79.4亿元，科华数据、华为、Vertiv前三合计市占率超40%。但UPS系统因能耗相对较高、占地面积大受到新兴供电方案挑战——UPS系统效率95.1%、占地100%、建设周期约12个月、成本约690万元。

高压直流输电（HVDC）系统将交流电转换为直流电进行传输，较传统UPS方案环节精简，市电经AC/DC整流后直接输出240V直流电，省去一次交直流双向转换，降低电源转换损耗，供电效率显著提升。

HVDC高速发展十年间装机容量从每年30万安培增长至超600万安培。截至2023年全国绿色直流数据中心总量已超10GW。2020年GB/T38833-2020国家标准发布，为HVDC应用提供全方位支撑。2023年全球HVDC市场规模估计为119.8亿美元。HVDC系统效率95.1%、占地80%、建设周期6个月、成本约450万元，以高能效、适配高功率密度等优势在AIDC中应用不断扩大，但初期投资成本高且需配套改造。

巴拿马电源方案由阿里巴巴主导开发，市电直接通过移相变压器将高压交流电转换为较低电压交流电，整合HVDC方案中前置变压器及输入滤波环节，后端经AC/DC转换输出直流电。整体系统效率达97.5%，建设周期缩短至90天，功率模块效率达98.5%，设备数量减少40%。

截至2023年3月，阿里云全国数据中心已应用366套高性能电源，容量超800MW。台达销售数据中心巴拿马电源在线运行已超500套。2.4MW供配电系统效率每提升1%，每年可节省21万度电、减排CO₂约200吨。巴拿马电源系统效率97.5%、占地40%、建设周期3个月、成本约280万元，但因技术推广相对缓慢、运维经验尚且不足，渗透率仍处于较低水平。

固态变压器（SST）通过高频隔离技术将中压交流（10kV）直接转换为低压直流，替代传统工频变压器和UPS系统，集成电气隔离、电压变换、无功补偿等功能。SST系统效率超97.5%、占地较传统方案减少63%以上（仅24%）、支持光伏储能等直流供电、全生命周期成本具备优势。

西电电力电子在贵安数据中心已完成3台2.4MW SST供货。台达提出模块化SST机柜设计，可从10-33kV中压电网直接转换为800V直流。新加坡初创公司Amperesand计划2025年交付22kV、6MW SST方案。SST当前面临产业成熟度不足（故障率较高）、高压运维风险高、IGBT等原材料国产化率待提升等挑战，但随AIDC需求增长关注度迅速提升，有望加速技术迭代和应用落地。

表2：数据中心四大供电方案对比

方案	效率	占地	建设周期	成本（2.2MW）
UPS	95.1%	100%	12个月	690万
HVDC	95.1%	80%	6个月	450万
巴拿马电源	97.5%	40%	3个月	280万
SST固态变压器	98.0%	24%	<90天	待定