|
算力作為數智時代的新質生產力，是推動數字經濟發展的重要引擎，正以前所未有的廣度和深度向經濟社會各領域滲透融合。在“雙碳”目標背景下，我國積極推動算力的綠色低碳發展，并促進能源電力領域的清潔轉型。2023年12月，《關于深入實施“東數西算”工程 加快構建全國一體化算力網的實施意見》首次提及“算力電力協同”，將創新算力電力協同機制列為重點任務。2024年7月，《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》和《加快構建新型電力系統行動方案（2024—2027年）》均提出了一系列推動算力電力協同發展的具體舉措。2024年12月，《國家數據基礎設施建設指引》將推進算力與綠色電力融合作為重點任務。2025年5月，國家能源局發布的《關于組織開展新型電力系統建設第一批試點工作的通知》提出，重點在國家樞紐節點和青海、新疆、黑龍江等能源資源條件好的非樞紐節點地區，協同規劃布局算力與電力項目。在此契機下，算力電力協同逐漸成為業界關注的熱點話題。
人工智能普及帶動我國算力用電量不斷增長。據中國信通院統計數據，2019～2024年，我國算力中心用電量從824億千瓦時增長到1660億千瓦時，五年復合增長率為15%，占中國總用電量比重從1.14%增長到1.68%。2024年，我國算力中心用電量同比增長10.7%，同期全社會用電增速為6.8%，算力中心用電量增速遠高于全社會用電量平均增速。DeepSeek通過算法優化降低了大模型訓練的能耗需求，可能觸發“杰文斯悖論”，形成“效率提升—應用擴張—能耗躍升”的閉環，最終進一步拉動電力需求擴大。
中國信通院對我國算力用電需求進行了多情景預測。基于人工智能技術的發展軌跡，構建了高、中、低三種差異化發展情景：高情景下，人工智能爆發式增長，2030年我國算力中心用電預計將超過7000億千瓦時，占全社會用電量的5.3%；中情景下，人工智能勻速增長，2030年我國算力中心用電預計將超過4000億千瓦時，占全社會用電量的3.0%；低情景下，人工智能慢速增長，2030年我國算力中心用電預計將達到3000億千瓦時左右，占全社會用電量的2.3%。盡管目前我國算力中心用電量在全社會電力消耗中所占比例不大，短期內用電量的攀升仍在電力系統可支持范圍內，但其快速增長的趨勢不容忽視。 綜合考慮全要素和全生命周期，可以通過源荷互動、儲荷互動、網荷協同、源網荷儲一體化、算力負載調度、綠電綠證交易等舉措，打造技術先進、供需匹配、綠色低碳、安全可靠的綠色算力中心集群，支撐電力系統靈活調節和數智化轉型，共同推動數字經濟與能源經濟高質量發展。其中，源荷互動、儲荷互動、網荷協同更多是以雙向賦能形式探索算電協同的新路徑。 綠電直連模式下，綠色電源項目通過專線直接點對點輸送給算力中心，綠色環境權益價值可溯源性強，在風光資源豐富且距離算力中心較近的地區具有較好的經濟性。為實現綠電直連的規模化應用，需明確綠電直連的費用繳納標準、直連距離、配儲比例等，持續提升負荷側自我調節能力，保障算力中心供電可靠性。 ——儲荷互動。儲荷互動是指通過儲能側與算力中心側的互動，提升算力中心用電的可靠性和經濟性。一方面，儲能系統可以參與電網調峰，有效利用峰谷電價差等市場化機制為算力企業帶來經濟收益；另一方面，發展儲備一體模式，將不間斷電源與儲能系統深度融合，使用儲能實現應急備電與高功率短時儲能等功能。谷歌在法國圣吉斯蘭（St. Ghislain）的算力中心、微軟在愛爾蘭都柏林的算力中心均使用鋰電池替代柴油發電機，有效降低用電成本。 儲能技術在算力中心的推廣仍然面臨經濟性和安全性的挑戰：算力中心用電總功率較高，現階段搭配的儲能容量很難滿足兆瓦級電量功率需求，盡管技術進步在一定程度上降低了儲能成本，但對于算力中心來說仍是一筆不小的投資。鋰電池等電化學儲能面臨熱失控等難題，飛輪儲能等機械儲能面臨機械故障的風險，一旦發生事故將對算力中心運營造成極大損失。后續需加大對新型儲能材料、長時儲能產品的創新研發投入，破解安全和成本難題。 ——網荷協同。算力通過深度賦能電力系統“發變輸配用”全環節，助力電網實現數字化、智能化運行。隨著能源互聯網和虛擬電廠概念的不斷落地，未來的電網技術及產業將全面轉向數智化發展。在新型電力系統構建過程中，面對新能源廣泛接入帶來的多元主體以及復雜的運行環境，迫切需要依托算力賦能電網生產經營，推動數字化應用模式由常規感知計算向知識服務、生成式智能轉變。通過將人工智能、信息技術、控制理論等前沿科技與電力系統深度融合，為電力系統的數字化、信息化和智能化發展提供強有力的支撐。 源網荷儲一體化、算力負載調度、綠電綠證交易等三方面的舉措，需要整合全產業鏈跨界資源予以推進，助力構建數字經濟時代的綠色能源新生態。 ——源網荷儲一體化。算力中心源網荷儲一體化旨在通過整合電源側、電網側、負荷側和儲能側資源，實現能源的高效利用和優化配置。當前算力中心源網荷儲一體化的探索主要在園區級和市縣級層面展開。 在園區級層面，項目原則上由同一主體負責建設及運營，具有投資成本高、建設門檻高的特點。目前，算力中心領域已有企業積極探索園區級源網荷儲一體化項目的建設，例如中國聯通三江源綠電智算融合示范園采用了“風光儲充+算力中心”協同模式。 在市縣級層面，新能源電站與算力中心異地建設，新能源發電直接并入公共電網，由電網統一調配向用戶供電，算力中心通過綠電綠證交易等機制鎖定發電綠色權益。這一模式具有選址靈活、運行成本低、新能源出力穩定性增強等優勢，同時其推行更依賴于地方政府、區域電網、電力市場的多方協同與配合。目前，合盈數據（懷來）科技產業園、阿里張北算力中心等已探索實施了市縣級層面的源網荷儲一體化項目。 ——算力負載調度。算力負載調度的核心在于通過電力市場信號引導算力中心用戶靈活調整算力負載的執行時間和地點，從而增強電力系統的運行靈活性，同時降低算力中心的用能成本。與僅具備時間維度調節能力的常規負荷不同，算力中心可以通過算力網絡將負載轉移到其他服務器上運行，是一種兼具時間和空間調節潛力的特殊柔性負荷。阿里巴巴開展了“算力-電力”優化調度項目，以試運行方式參與華北電力調峰輔助服務市場。 當前，面向算電協同的算力負載調度仍處于試點階段，大規模負載調度仍面臨技術復雜度高、經濟收益有限的問題，尚不足以引起算力企業的大規模響應。未來需要加快建設和完善算力電力協同管理平臺，推動算力中心接入算力資源監測與管控系統，精準預測算力負載用電趨勢，提升算力資源區域協同、靈活調配能力。完善算力中心參與電力需求側調節的市場機制，保障算力中心參與電力調節獲得盈利。 ——綠電綠證交易。購買綠電綠證是算力企業通過市場化交易提升可再生能源利用率的重要方式。目前，中長期市場是算力企業參與綠電交易的主要交易形式，企業通過簽署中長期購電協議提前鎖定穩定且成本可控的綠電資源。2024年6月，中國電力企業聯合會發布《2023年中國綠色電力（綠證）消費TOP100企業名錄》，阿里巴巴、中國電信、騰訊、華為、萬國數據等均位列其中。 為進一步擴大算力企業的綠電綠證交易規模，需將更多新能源發電項目納入交易范疇，促進市場主體構成的多元化。探索算力企業參與分布式新能源聚合綠電交易等創新機制，推動算力中心單獨計量并進入電力交易市場。通過適度簡化算力中心參與綠電交易的流程，縮短算力中心綠電交易周期，提升交易機制的效率和靈活性，降低企業參與門檻，構建更加完善、高效的綠電綠證交易市場。 數字經濟發展和新型電力系統建設的深入推進，為算力電力協同發展帶來了新機遇，算力與電力產業升級催生了新需求，政策層面的持續支持也在不斷釋放新紅利。算力電力協同正以前所未有的趨勢發展，但也面臨著諸多挑戰。未來，仍需通過技術突破、標準制定和市場機制創新等多方面的努力，構建更加靈活、高效、可持續的算力電力協同體系，為兩大行業的生產、經營和運行提供切實可行的指導，推動數字經濟與能源經濟的高質量發展。 （作者分別系中國信息通信研究院云計算與大數據研究所副所長、數據中心部副主任。）  責任編輯｜王偉 新媒體編輯 | 王若溪 執行審核｜張越月  |
|
|
