說說算電協同的幾個底層邏輯

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今年數據中心比較火的兩個話題，就是液冷和電力能源。自從全國能評的稀缺性和配額制的政策放寬后，一線城市周邊等電力和土地富裕的地方承接著大規模數據中心的需求；于是乎，集中化的大規模數據中心電力需求規劃，與電力資源和電網布局有更多關聯性。國內誕生了一個行業術語，叫做算電協同，嚴格來說，國際上并沒有所謂算電協同這種概念。'算電協同'這個術語可能不是一個廣泛認可的標準術語，但從字面上理解，它可能指的是計算資源和電力資源的協同工作或集成。筆者認為，這個概念主要組合了一些智能電網和源網荷儲的概念，至于算力，從本質上來說只是一個計算/網絡負荷，作為一個負荷，是哪個層面需要和電網協同呢？

筆者拋出幾個例子作為問題，讀者不妨思考下“算電協同”概念下的幾個必要條件：

1. 筆記本電腦，手機等終端算力設備，需要和電網進行協同么？

2. 前兩年局部城市供電緊張，供電局在供電緊張時段（如夏季高峰）在部分省市進行限電措施，一些IDC被迫啟動發電機供電，這屬于算電協同么？

3. 數據中心配儲能，做峰谷套利，屬于算電協同么？

4. 數據中心選址在新能源豐富區域，屬于算電協同么？

5. 數據中心降低PUE等節能措施，屬于算電協同么？

① 協同的必要條件 —— 規模

就如開篇提到的第一個問題，筆記本電腦和手機，也可以作為算力設備，但大家第一個感覺就是沒有必要。確切來說，在電網來說，這些是耗電很小的負荷，屬于毛細血管類型，就沒有協同的必要性；這里面的核心邏輯，就是規模大到一定體量負荷（無論是算力，還是其他制造業，包括鋼鐵廠等），影響到電網供電能力，負荷占比有一定電網傳輸規模，才有協同的必要性；

② 協同的必要條件 —— （表前）供需平衡

之所以是供需平衡，因為在大規模數據中心區域，供電規?？梢允荊W級別，而這種集中供電能力，需要電網進行支撐，也需要足夠的發電能力連接到電網輸送。電網供電能力規劃，會隨著區域新增數據中心供電需求而提前規劃調整。

另外需要注意的是，數據中心選址和電網供電能力之間，后者并非選址的必要性；例如國內一些公司選址，也不是圍繞當地供電能力強就要選擇部署數據中心，新能源發電集中在西部，北部等區域，新能源發電能力豐富的地方，也未必適合發展數據中心。海外市場，例如北歐風電資源豐富，但北歐幾個國家也沒形成數據中心產業城市，同樣澳洲市場，新能源發電集中地方，都是通過較遠距離傳輸到數據中心集中的城市例如悉尼和墨爾本。所以，數據中心選址邏輯里面包含很多其他政府配套政策，資源，人才等綜合考慮點。或者更直白的說，數據中心產業是否聚集，和當地政策，資源，合適的人力密度等相關，電力只是一個充分條件。

至于提到（表前），因為協同界面是公共電網供電能力；如果數據中心本地發電，例如做光伏，甚至國外開始討論的小型核發電堆，都是微電網概念，先本地消納（余電上網），如果本地發電足夠大，其實并不需要和電網協同，數據中心自個兒發電玩都行……

所以，借此延申出來，還有綠色能源和消納問題，這個本質上也是供需平衡問題，如果本地有廉價的其他電力（例如穩定核電站供應），這是否需要算電協同呢？

亞馬遜云服務（AWS）近日以6.5億美元收購了位于賓夕法尼亞州的Talen Energy旗下的Cumulus數據中心園區。該園區緊鄰Talen的Susquehanna核電站，可為數據中心提供充足的清潔電力。據香港IDC新天域互聯了解，Cumulus數據中心園區占地1200英畝，目前已有一座48兆瓦的超大規模數據中心投入運營。按照原計劃，該園區未來將擴建至475兆瓦。而在亞馬遜的掌控下，這一規模有望進一步擴大。交易完成后，亞馬遜將獲得Cumulus數據中心及其配套的電力基礎設施，未來幾年內最高可獲得960兆瓦的電力供應，并有權選擇將電力承諾額度限制在480兆瓦。

https://www.sohu.com/a/761908114_100161396

筆者認為，把PPA電力采購協議和協同扯上關系，并不合適。本質上就是一個發電方和消納方的直供電協議等方式，只要過網費便宜，IDC選擇在廣東建設，發電站可以是其他省份風/光等獲取都可以，協同關系并不明顯。所以，除了上面提到的2個必要條件，筆者認為其他條件基本都是充分條件或者誤區，而非必要性。

③ 協同的充分條件 —— 分時電價和需求側響應

說起協同的充分條件，更多是強調如何進一步做好協同，獲得更多經濟效益，但不能解釋為什么必須要協同問題（這個是必要性層面解答）

最典型的可以是可調的負荷利用分時電價特性。例如數據中心 + 儲能這種方式，數據中心只是負荷的消納方，結合儲能容量利用分時電價政策進行套利（Time-of-use tariff）。這種方式在工商儲等應用廣泛，說白了，數據中心就是工商儲的一個行業客戶。一個水泥廠，鋼鐵廠配置了儲能，也是可以利用電網分時電價政策做協同，達到節省電費的效果，跟算力負荷與否并沒有關系；

另外一個是需求側響應，當數據中心配置一定規模的儲能系統后，電網可以按類似集中式儲能來調度，或者多個數據中心配置儲能，由負荷聚合商進行調度，都是有機會做需求側響應。但這個需要電網政策來匹配，只能說這是能通過協同來達成盈利模式，屬于協同的充分條件而非必要。至少數據中心里面，目前還沒有因為做算電協同，國內還沒政策要求配儲做分時電價和需求側響應的必要性邏輯。但是，筆者也聽到歐洲一些國家新建數據中心，要求具備需求側響應能力，可以必要時支撐電網調頻等應用（那邊現貨市場太發達），如果當地確實有政策規定，配儲是有機會成為必要性條件。

④ 協同的充分條件 —— 數據中心節能

數據中心節能，可以有很多方案，至于是否節能，在很多政策要求的市場上，更多是約束性的充分條件。最典型就是獲得能評，需要提供節能方案進行評審。前2年，新加坡政府通過數據中心配額申請方式，要求競標方提供相關能源方案和節能方案，其初衷更多是提升用電效率和減少碳排放（新加坡承諾了碳中和目標）。所以，從數據中心生意的角度，省電費是可以考慮數據中心節能，但數據中心節能和電力市場協同的角度，筆者認為更多是獲得數據中心建設批準的配額問題，回歸到必要性條件二的（表前）供需平衡，需要解答的是 —— 我要申請這么多的用電能力和耗電量，供給多少IT負荷能力。

⑤ 結語 

上面說了這么多，除了一些底層邏輯的梳理，筆者更想拋出另外一個角度……到底數據中心和能源，有哪些發展機遇，有哪些賽道切入機會，怎么盈利賺錢？這都是很有意思的話題，筆者也因為這些思考所以投入到創業的浪潮。最近筆者也在 CDCC 上海分享了數據中心配儲能一些挑戰，數據中心是否要配儲能，滿足哪些條件等做了一些解讀。很多數據中心用戶未必合適配儲，筆者也不認為國內配儲有必要性，更多要結合用戶情況和商業模式，做好方案才能達到一定收益期望。能源是個大話題，圍繞數據中心，高功耗的算力數據中心能源策略，這是新 game，期待未來和大家更多分享交流。