水电站算力机房建设方案

〇、最高优先级:两条红线

〇.5 规模口径终裁(总工拍板,各专业已按此闭环)

分歧背景:全新 8卡4090D 服务器市场价 30~34万/台,8台需240~270万,200万预算装不下;二手/白牌 8卡4090级约12~15万/台可装下但贴线。

终裁方案:分期建设、基础设施一次到位

项 一期 终期(二期滚动)
GPU服务器 5台 8卡二手/白牌4090级(40卡),约2.2 PFLOPS FP16 / 显存360GB +3台 → 8台64卡,≈3.5 PFLOPS / 576GB
IT负载 ≈26kW(含网络/存储) ≈45~50kW,土建/配电/UPS/机柜按60kW一次建成
投入 ≈162万(含5%不可预见费) 二期3台+电池扩容≈42万(一期现金流或届时预算滚动)

为什么这样裁:①一期留约35万价格缓冲,对冲二手卡价与施工超支风险;②机房土建、低压接入、UPS容量、机柜一次到位,二期只需插服务器+加电池,不重复施工;③若客户坚持全新卡:同等卡数需250~270万超预算,或一期仅2~3台全新(回本周期显著拉长,不推荐);④若客户拒绝二手卡风险:备选"3台全新4090D"口径(≈196万含预留),但64卡→24卡,中性情景回本由3年左右拉长至10年以上,必须在商务上想清楚。

启动前置条件(强烈建议):拿到1~2个年度算力长租订单后再下单服务器。

一、总体结论(一页看懂)

项目 结论
规模 一期 5台8卡(40卡)≈2.2 PFLOPS;终期 8台64卡≈3.5 PFLOPS;基础设施按60kW一次到位
机房 优先改造水电站现有建筑(约100㎡),按 GB 50174 B级(预算紧可降C级,空调冗余保留)
供电 水电站400V低压直取(预留≥150kW);80kVA全容量在线式UPS(IT全部上UPS,兼作电能质量净化)+ 无柴发(ATSE接口预留)(V3按客户决策修订,前提见4.4)
制冷 25kW级下送风空调,一期2台(1用1备)、终期4台位;湖南高温高湿必须带除湿
网络 2台25G/100G MLAG计算网 + 万兆管理网 + IPMI带外网三网分离;电信1G对等企业宽带主 + 移动5G CPE备 + 4G带外
合规 企业投资项目备案(线上免费)+ 环评登记表 + 消防备案抽查,不触及节能审查门槛;对外卖算力需 IDC许可证
工期 自用约3.5个月投产;对外经营约5.5个月(含IDC证)
总投资 一期约167万;两期合计约205万(贴200万线,二期台数可调)
回本 终期64卡口径:中性(70%利用率、2.5元/卡时)约2.6~3.5年

需客户先确认:①卡型路线(二手/白牌 vs 全新,见〇.5);②用途为合法AI算力并出承诺函;③水电站四项现场资料:装机容量与低压屏剩余出线间隔、机房至电站距离(≤100m按本方案)、历史校核洪水位、现有接地网电阻实测值。

二、IT方案(云工专业,已按终裁修订)

2.1 服务器选型

2.2 标配

2.3 负荷接口数据(各专业统一口径,已闭环)

三、机房建设方案(机房师专业)

3.1 选址与建筑形态

方案 造价 工期 结论
改造现有建筑(主推) 25~35万 1.5~2个月 需同时满足:①净高≥3.0m;②楼板荷载≥600kg/㎡(机柜区≥1000kg/㎡;UPS电池柜点荷载约1290kg/㎡→槽钢底座扩散至≥0.7㎡折合~770kg/㎡+靠墙压梁柱区布置+结构专业复核);③地坪高于校核洪水位≥0.5m
新建轻钢 35~45万 2~3个月 现有建筑不满足时选择
集装箱式 40~55万 现场工期最短 单价偏贵,不推荐
V3现场确认(依据客户提供的视频与配电间布置大样图):现场为电站办公楼内现成房间(瓷砖地面/白墙/有窗),另有现成配电间大样(开间约8.8m×进深约3.3m,已预留直流屏/配电柜/UPS柜位,ALE/MEB等电位体系齐备)——选址正式锁定"改造现有建筑"。三个硬条件必须先落实:
  1. 结构荷载复核(本路线最大风险):办公楼楼板设计荷载通常仅200~300kg/㎡,而机柜区需600kg/㎡、UPS电池区需1000kg/㎡——必须由结构专业对拟用楼层复核,不满足则做钢梁加固或换房间;
  2. 防潮按高配:视频中地面/墙面满铺报纸是典型潮湿处理迹象,水电站旁湿度极高——围护防潮+空调除湿+露点监控三件套不能省;
  3. 窗户封闭遮光、机房门改甲级防火门、门口设挡水坎。
图纸中现成配电间可直接用作本项目配电/UPS间(省一间新建),其柜位布置按本方案容量复核调整。

3.2 面积与布局(按终期规划,一次建成)

主机房45~50㎡(终期8~12柜位+空调位)|配电/UPS间12~15㎡(防火分隔)|监控值班区8~10㎡|备品间6~8㎡|合计75~85㎡。

布置:2列柜位,面对面封闭冷通道1.2m,热通道≥1.0m,列距墙≥1.0m;下送风空调沿短墙布置。

3.3 制冷

3.4 防雷接地(多雷区)

利用水电站联合接地网,机房接地电阻≤1Ω(电站接地网须实测,>1Ω增打接地极);机房四周30×3铜排M型等电位联结;SPD三级:进线柜I级(Iimp≥12.5kA 10/350)、UPS/空调箱II级(20~40kA 8/20)、机柜按需III级。

3.5 消防

主机房约140~160m³:柜式七氟丙烷1套(浓度8%,药量110~130kg),4~6万;感烟+感温复合探测、延时30s、紧急启停;机房隔墙耐火≥2h、甲级防火门、装修A级。手续走消防设计备案+竣工验收备案(抽查制),以当地住建窗口答复为准。

3.6 防水防洪(水电站重点项)

高于校核洪水位≥0.5m,避开泄洪区/压力管道侧/大坝振动区;入口0.3~0.5m挡水坎;集水坑+潜污泵2台(1用1备,水浸联动);机柜底部抬高150~200mm;穿墙管预埋防水套管。

3.7 动环监控

门禁2、视频5~6、温湿度4、漏水定位绳2回路、水浸/烟感/配电参数/UPS状态接入动环主机,短信/APP告警经4G独立通道外发;电源专业点表并入(进线柜/馈线柜遥测遥信遥控,Modbus→SNMP),含ATS位置/市电状态/UPS状态与剩余后备时间(失电联动触发源)/接地电阻监测(在线或定期实测归档)/SPD劣化指示/电池柜温度;空调RS485接入群控轮值。动环+门禁+视频约4~6万。施工图阶段弱电+电气点位汇总点表统一编号。

四、供配电方案(V3修订:无柴发 · 全容量在线式UPS · 现有场所)

V3修订背景(2026‑10‑30客户反馈):客户确认①发电稳定、②不配柴油发电机、③只用UPS做后备、④利用现有建筑。总工按此修订,前提条件与风险见4.4。

4.1 供电架构

水电站400V母线(预留400A出线间隔)
→ YJV22‑4×70+1×35 电缆(≤100m,压降1.5%✓)
→ 【配电间】进线柜(400A ACB+计量+I级SPD) ←— ATSE(250A,本期仅预留柴发接入接口,不配柴发)
→ 馈线柜12回路(空调3×25A/380V独立直挂、照明、备用)
→ 全容量在线式UPS 80kVA → 列头柜 → 机柜PDU → IT+网络+存储+监控全部负载

不新增变压器;空调不经UPS(停电空调即停,机房热惯性30~60min内IT可接受);空调变频回路选S型RCD≥300mA带延时防误跳。

4.2 UPS策略(V3定稿)

4.3 接地

与电站接地网联合接地≤1Ω,MEB总等电位端子箱(现场图纸已有ALE/MEB体系,可直接衔接);强电须持证电工、有资质单位施工验收。

4.4 本修订的前提条件(必须落实,否则应恢复柴发方案)

  1. "发电稳定"必须有数据佐证:请电站提供近2~3年停机记录(枯水期影响天数、检修计划、故障跳闸次数)。全容量UPS只能覆盖约1小时,超过即业务中断——与柴发方案的"天级兜底"是本质区别,业主须书面确认接受此风险。
  2. 柴发接口本期预留:ATSE柜与室外柴发机位(基础/排烟/油管路由)在本次改造一次留好,日后若长停电影响收入,加装柴发即可升级,不必推翻配电系统。
  3. 建议报装一路市电作备用:水电孤网+市电备用(经ATSE自动切换)是比柴发更省心的长停对策,优先级高于柴发。

五、网络与公网接入(数通专业,已按MLAG定版)

5.1 内网组网(三网分离)

网络 规格 设备
计算网 25G(RoCE,MTU 9000+,QoS隔离存储流量) 2台 48×25G+8×100G MLAG(国产白牌/华为CE6800/H3C S6800级,2台约7~8万;白牌可压回12万总盘内);若确认纯推理业务可降级全10G省3万
管理/业务网 万兆核心+千兆接入 2台
带外网(IPMI) 千兆非网管,独立VLAN 1台;严禁与业务网混用

VLAN/IP规划:管理10/IPMI 20/业务30/计算40(不设网关)/存储50/运维60/DMZ 70;网段示例192.168.x(管理面)、10.10.x(业务面),每段预留≥30%。路由:静态+直连,预留OSPF单区域;不硬上VXLAN(10节点以上再演进)。

5.2 公网接入(重点)

5.3 远程运维(深圳团队)

层级 手段
远程接入 防火墙SSL VPN(人员拨入)+ IPSec(站点到站点接深圳办公网);不采购SD‑WAN硬件(省2~4万)
带外管理 服务器BMC接独立带外网→仅堡垒机可达;另配4G路由器接带外网(Tailscale/ZeroTier穿透),主链路全断可应急进IPMI
堡垒机 JumpServer社区版(免费)或商用一体机1~2万;SSH/RDP全程强制经堡垒机并录像
远程电源 智能PDU(带外VLAN,仅堡垒机可达),单口远程断电重启
本地兜底 与水电站运维人员签代巡检协议;深圳备常用备件(电源模块/风扇/1块GPU备卡)

防火墙默认拒绝:管理流量必须走堡垒机→仅DMZ 443对外→业务网段不直接暴露→出向放行模型/数据集下载。等保二级:对外经营性服务定级二级,向当地公安网安备案(约1个月),测评3~8万(预算紧可放二期)。

六、软件栈

七、备案审批与合规路径(规划师专业)

7.1 手续清单

事项 主管/渠道 要点 周期/费用
企业投资项目备案 湖南省投资项目在线审批监管平台 备案制;名称写明"AI算力训练与推理服务用机房" 1~5个工作日,免费
节能审查 省发改委 年用电79万kWh<500万kWh、标煤<1000吨→不单独审查;建议书面确认湖南对数据中心有无从严口径 —
环评 生态环境分局 登记表网上备案(V3无柴发,噪声要素简化) 即时~数日
消防 当地住建局 备案+抽查(非验收) 随图审
规划许可 自然资源局 关键路径4~8周;集体土地走乡村建设规划许可 4~8周
施工许可 住建局 土建投资≤30万或面积≤300㎡大概率免办(控制土建合同口径,设备走安装合同) —
防洪 水利局 电站保护范围内新建建筑是否需防洪评价,务必事前确认 —
电力 供电公司+湖南监管办 核实电站电力业务许可证;自发自用计量/政府性基金附加口径书面确认;建议另报装一路市电备用 —
ICP备案 湖南通管局(经接入商) 对外域名/API必须备案 2~4周,免费
IDC许可证(B11) 湖南通管局 对外收钱卖算力才需要;注册资本≥100万、3人以上社保;无证经营最高罚100万或3~5倍违法所得 40~60个工作日
等保二级 当地公安网安 对外经营建议做 备案1个月+测评

7.2 主体架构与时间表(自用约3.5个月 / 对外经营约5.5个月)

主体:深圳母公司→湖南全资子公司(注册资本100万起,为IDC证铺路);水电站与项目公司签"能源托管协议"(内部结算留凭证,证明卖算力不卖电)

第1周    设立湖南子公司(并行2~3周)│ 一次性跑完发改/工信/住建/供电/水利/环保窗口政策沟通并留痕
第1‑2周  线上项目备案(锁定项目代码)│ ICP备案提交 │ 环评登记表备案
第2‑4周  机房设计出图(有资质单位)│ 供电公司报装备用市电
第4‑8周  规划许可(关键路径)│ 消防设计随图审备案
第8‑12周 土建施工2~2.5个月 │ 机电安装 │ 对外模式尽早提交IDC证申请
第12‑14周 竣工消防备案 │ 上电调试 │ 备用电源接火
第14周起 试运行2周满载烤机 → 投运;对外收费待IDC证到手

所有窗口答复尽量取得书面/微信留痕,归入项目档案。

八、投资估算总表(终裁口径)

一期(≈167万,含预留)

序号 分项 规格/数量 合价(万元)
1 GPU服务器 5台 8卡二手/白牌4090级(含验卡) 65.0
2 管理+存储节点 2管理+2存储 13.0
3 机房土建 利用现有建筑改造:装修/防潮/防水/防雷接地/荷载加固预留(按终期60kW) 18.0
4 制冷 25kW级×2(1用1备),终期4台位预留 6.0
5 供配电 进线/馈线柜、ATSE(柴发接口预留)、80kVA在线式UPS+40×12V/65Ah电池、列头柜、PDU、电缆、安装 23.0
6 消防安防 七氟丙烷+动环/门禁/视频 6.0
7 网络通信 2×25G MLAG(白牌)+防火墙/堡垒机+带外+布线+初装 12.0
8 审批备案及其他 备案/咨询/评测 3.0
9 人工差旅 深圳团队实施+调试 8.0
A 直接费小计 ≈154.0
10 不可预见费 ≈5% 8.0
一期合计 ≈162(价格缓冲约38万)

二期(滚动投入)

+3台GPU服务器≈39万 + 电池扩容至60kW×30min≈3万(视一期现金流与届时卡价)→ 两期合计约204万,终期64卡。若坚持全新卡,同等64卡需250~270万,超预算,必须与客户重新谈盘子。

九、运营成本与回本分析

9.1 月度运营成本

阶段 电费(水电0.2~0.4元/度) 宽带+驻场+远程运维+维保 月合计
一期(40卡,总负荷约39kW) 0.6~1.1万 1.3~2.4万 约1.9~3.5万
终期(64卡,总负荷约60kW) 0.9~1.7万 1.3~2.4万 约2.2~4.1万(典型2.8万)

水电低价电是核心优势:同规模市电0.7~1元/度,月电费翻2~3倍。

9.2 回本敏感性(以终期64卡为基准:64卡×720h≈4.6万卡时/月)

情景 利用率 卡时价 月收入 回本周期(两期~205万)
保守 50% 2.0元 4.6万 6~10年 ⚠
中性 70% 2.5元 8.1万 约2.6~3.5年
乐观 85% 3.0元 11.8万 约1.6~2.1年

风险声明:4090级卡时价波动剧烈(曾从6~8元跌至1.5~3元);保守情景回本期超过设备技术寿命(4~5年),强烈建议以1~2个年度长租订单作为启动前置条件;一期"少卡"口径单独收回本期更长,回本测算一律以终期满配为基准。

十、主要风险清单

# 风险 应对
1 被认定挖矿(最大风险) 用途承诺函+备案材料+合同三处固定AI用途;主动向供电/发改说明
2 二手卡翻新/寿命风险 白牌/二手渠道验卡72h+质保条款+备件与冷备交换机
3 枯水期/检修长时停电(V3升级为首要运营风险) 全容量UPS仅覆盖约1h,超时=业务中断;业主书面确认"发电稳定"并留存2~3年停机记录;ATSE柴发接口本期预留、必要时二期加装;评估报装一路市电备用
4 洪水/潮湿 高于校核洪水位0.5m、挡水坎、排水泵、除湿与露点监控
5 山区公网质量 电信主+5G备+4G带外;本地模型/镜像缓存
6 卡价/租价波动 长租订单前置;一期留30万缓冲,二期视行情定台数
7 异地施工超支 5%不可预见费、设备集采发运、避开冰冻/汛期窗口
8 现场数据未知 开工前实测/索取四项资料复核设计(电站容量/接地电阻/距离/洪水位)

十一、需当地主管部门逐项确认清单

  1. 省发改委:数据中心节能审查门槛/布局规划;
  2. 供电公司+价格部门:自发自用基金附加与计量;
  3. 住建局:施工许可免办限额、消防备案判定;
  4. 自然资源局:用地性质与许可路径;
  5. 水利局:防洪评价要求;
  6. 生态环境分局:环评登记表判定;
  7. 湖南通管局:算力API对应许可类别(B11/B25);
  8. 能源局湖南监管办:电站许可证与自发自用备案。