水电站算力机房建设方案

〇、最高优先级：两条红线

• 用途红线——严禁虚拟货币"挖矿"。国家发改委等《关于整治虚拟货币"挖矿"活动的通知》（发改运行〔2021〕1283号）已将挖矿列为淘汰类产业全面禁止，电力企业（含水电站）向挖矿项目供电属违规，面临断电、查处、追缴电价差。本方案全部按 AI训练/推理/渲染/HPC 等合法算力用途设计。合同、备案材料、运营商申请用途栏须统一写"AI算力训练与推理服务"，并留存客户用途承诺函。
• 电力红线——卖算力不卖电。自有水电站向同一法人自建机房供电属"自发自用"，无转供电违规；一旦向第三方按电费/托管收费即构成无证售电，违规。合法模式：对外只卖算力服务（按卡时/机柜/服务计费，电费由项目公司自担）。

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

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。

一、总体结论（一页看懂）

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

• 一期主选：5台 二手/白牌 8×RTX 4090/4090D 24GB，4U，双路EPYC/Xeon，512GB内存，12~15万/台。到手必须72小时以上满载压测验卡（FurMark+NCCL带宽+显存全量测试），淘汰翻新卡。
• 全新备选：8卡4090D 30~34万/台——同等卡数超预算，仅建议客户在"少卡+全新"间取舍时采用（3台口径，见〇.5④）。
• 大显存备选：二手 A100 40GB PCIe（60~75万/台）适合训练，二手风险同上。
• 风险提示：消费级卡 NVIDIA 许可条款限制数据中心部署，采购渠道合规性与质保需客户自行确认；5090 出口管制政策变动频繁。

2.2 标配

• 管理节点2台2U（128GB，2×960GB SSD）；存储节点2台2U（2×NVMe+10×16TB HDD，ZFS起步，扩容迁Ceph）≈13万
• 机柜3个42U（一期IT约15~18U、网络/存储1柜、预留1柜）

2.3 负荷接口数据（各专业统一口径，已闭环）

• 一期IT≈26kW；终期IT按60kW设计（需用系数法计算负荷 Pjs≈79kW / Sjs≈85kVA / 129A@400V，电工口径）
• PUE 1.4~1.5；终期年用电约53~79万kWh（折标煤<1000吨，不触及节能审查门槛）
• 水电站预留供电容量：≥150kW（不新增变压器，核对低压屏余量即可）

三、机房建设方案（机房师专业）

3.1 选址与建筑形态

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

• 显热负荷：一期约27kW，终期约63kW
• 选型：风冷下送风房间级空调（高显热型SHR≥0.9），25kW级。一期2台（1用1备）约6万；终期4台位预留（2用1备约9.5~12万）
• 湖南湿度75~85%：必须带除湿模式，低温面保温防结露，露点告警；不建议间接蒸发做主力；冷媒管施工需当地持证人员

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）

• 80kVA在线式UPS一次到位（输出72kW）：一期负载26/72≈36%，终期60/72≈83%偏紧，二期可并机扩容或换100kVA。
• 在线式双转换兼作电能质量净化器——这是"只用UPS"路线的技术红利：小水电孤网运行的频率/电压波动、大负荷突变引起的闪变，均被UPS整流‑逆变隔离，对GPU电源模块是实打实的保护，比柴发方案还多一层。
• 电池：一期配 40×12V/65Ah（≈31kWh）——一期26kW全负载后备≈1h；关键负载（网络/存储/监控10.5kW）>2.5h。二期扩至60kW×30min需再加一组电池（≈3万，列入二期滚动）。
• 失电联动（GPU上UPS后升级为"有序关机"，此前"失电后IPMI关机不成立"的结论仅适用于GPU直挂市电场景）：
  1. 失电→UPS零切换支撑→动环/UPS告警经4G外发→深圳远程决策；
  2. 5~10min未恢复→动环经IPMI批量有序关机（节点由UPS供电，checkpoint正常落盘）；
  3. 电池耗尽前UPS自动执行安全关机脚本兜底；来电后"Always Power On"自动开机+续训。
• 回路应急闭环保留：IPMI带外交换机与4G/5G CPE同接UPS关键回路，验收判据：拉主回路模拟故障，验证CPE→BMC链路可达。

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）

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）

• 运营商：首选中国电信（南方县域固网最强、固定IP业务成熟），移动备份，联通不作首选。先约电信政企客户经理勘察光缆资源；同时了解能否借用电力通信光缆管道。
• 链路：电信企业光纤宽带1G对等（训练数据上传依赖上行；最低500M对等），约3000~5000元/月；备份：移动5G CPE+企业卡（200~500元/月，CGNAT走VPN穿透）。
• 固定公网IP申请流程：
  1. 以企业名义办理（个人名义基本无法申请静态IP）
  2. 向运营商政企经理申请"企业光纤宽带+静态公网IP"，用途写"企业自建AI算力平台对外提供合法算力服务及远程运维"
  3. 材料：营业执照副本（盖章）、经办人身份证、入网协议/受理单，部分地市需《固定IP用途承诺书》
  4. 数量：默认1个，可申请/29（8个），超出按50~200元/月/IP
  5. 周期：开通后IP下发1~2周，山区光缆施工另计2~4周
  6. 拿到IP立即ICP备案，未备案80/443会被封堵
• 无光纤备选：5G CPE实测（中）/点对点微波（需无线电频率许可+视距）/卫星（应急）

5.3 远程运维（深圳团队）

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

• OS：Ubuntu Server 22.04/24.04 LTS + CUDA 12.x；调度：训练/HPC用Slurm，在线推理K8s+Volcano（初期可统一Slurm+任务队列）
• 监控：Prometheus + Grafana + Node Exporter + DCGM Exporter，动环数据接入
• 本地apt/conda/pip/HF模型缓存镜像——山区带宽贵且慢，务必本地化
• 文件系统：ZFS起步，扩容迁Ceph

七、备案审批与合规路径（规划师专业）

7.1 手续清单

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）

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。

• 平衡原则：严禁砍消防、防雷接地、动环监控；超支时先砍装修标准（省2~3万）→网络降10G（省3万）→一期服务器5→4台；富余时优先电池扩容、备件库。
• 付款节奏：设备合同预付30%→到货开箱验收50%→上电72h烤机通过15%→质保金5%满1年；土建/机电按节点4段式；试运行不短于7天。

九、运营成本与回本分析

9.1 月度运营成本

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）

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

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。