首页能源头条推荐资讯详情
全域协同:算电融合新生态

发布者:
来源:
标签:




算力作为数智时代的新质生产力,是推动数字经济发展的重要引擎,正以前所未有的广度和深度向经济社会各领域渗透融合。在“双碳”目标背景下,我国积极推动算力的绿色低碳发展,并促进能源电力领域的清洁转型。2023年12月,《关于深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》首次提及“算力电力协同”,将创新算力电力协同机制列为重点任务。2024年7月,《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》和《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》均提出了一系列推动算力电力协同发展的具体举措。2024年12月,《国家数据基础设施建设指引》将推进算力与绿色电力融合作为重点任务。2025年5月,国家能源局发布的《关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》提出,重点在国家枢纽节点和青海、新疆、黑龙江等能源资源条件好的非枢纽节点地区,协同规划布局算力与电力项目。在此契机下,算力电力协同逐渐成为业界关注的热点话题。
01
人工智能:驱动算力用电激增
人工智能普及带动我国算力用电量不断增长。据中国信通院统计数据,2019~2024年,我国算力中心用电量从824亿千瓦时增长到1660亿千瓦时,五年复合增长率为15%,占中国总用电量比重从1.14%增长到1.68%。2024年,我国算力中心用电量同比增长10.7%,同期全社会用电增速为6.8%,算力中心用电量增速远高于全社会用电量平均增速。DeepSeek通过算法优化降低了大模型训练的能耗需求,可能触发“杰文斯悖论”,形成“效率提升—应用扩张—能耗跃升”的闭环,最终进一步拉动电力需求扩大。
中国信通院对我国算力用电需求进行了多情景预测。基于人工智能技术的发展轨迹,构建了高、中、低三种差异化发展情景:高情景下,人工智能爆发式增长,2030年我国算力中心用电预计将超过7000亿千瓦时,占全社会用电量的5.3%;中情景下,人工智能匀速增长,2030年我国算力中心用电预计将超过4000亿千瓦时,占全社会用电量的3.0%;低情景下,人工智能慢速增长,2030年我国算力中心用电预计将达到3000亿千瓦时左右,占全社会用电量的2.3%。尽管目前我国算力中心用电量在全社会电力消耗中所占比例不大,短期内用电量的攀升仍在电力系统可支持范围内,但其快速增长的趋势不容忽视。
02
双向赋能:算电协同新路径
综合考虑全要素和全生命周期,可以通过源荷互动、储荷互动、网荷协同、源网荷储一体化、算力负载调度、绿电绿证交易等举措,打造技术先进、供需匹配、绿色低碳、安全可靠的绿色算力中心集群,支撑电力系统灵活调节和数智化转型,共同推动数字经济与能源经济高质量发展。其中,源荷互动、储荷互动、网荷协同更多是以双向赋能形式探索算电协同的新路径。
——源荷互动。源荷互动是指通过发电侧与算力中心负荷侧的双向互动,实现可再生能源的平衡消纳。其主要形式可分为两种:一种是荷随源转,即推动具备条件的算力中心与清洁能源基地协同规划建设,发挥电力价格机制引导作用,引导算力中心向可再生能源电力资源富集地区迁移,促进新能源电力的就近就地消纳。另一种是源随荷建,即算力企业通过自建新能源发电项目满足自身用能需求。当前,算力中心绿电直连已有项目进入实质性建设阶段。世纪互联乌兰察布云计算中心项目通过绿色专线直供电技术为算力中心配套建设200兆瓦风电+100兆瓦光伏,以及45兆瓦/180兆瓦时电化学储能,实现绿色电力就近直供、就地消纳。
绿电直连模式下,绿色电源项目通过专线直接点对点输送给算力中心,绿色环境权益价值可溯源性强,在风光资源丰富且距离算力中心较近的地区具有较好的经济性。为实现绿电直连的规模化应用,需明确绿电直连的费用缴纳标准、直连距离、配储比例等,持续提升负荷侧自我调节能力,保障算力中心供电可靠性。
——储荷互动。储荷互动是指通过储能侧与算力中心侧的互动,提升算力中心用电的可靠性和经济性。一方面,储能系统可以参与电网调峰,有效利用峰谷电价差等市场化机制为算力企业带来经济收益;另一方面,发展储备一体模式,将不间断电源与储能系统深度融合,使用储能实现应急备电与高功率短时储能等功能。谷歌在法国圣吉斯兰(St. Ghislain)的算力中心、微软在爱尔兰都柏林的算力中心均使用锂电池替代柴油发电机,有效降低用电成本。
储能技术在算力中心的推广仍然面临经济性和安全性的挑战:算力中心用电总功率较高,现阶段搭配的储能容量很难满足兆瓦级电量功率需求,尽管技术进步在一定程度上降低了储能成本,但对于算力中心来说仍是一笔不小的投资。锂电池等电化学储能面临热失控等难题,飞轮储能等机械储能面临机械故障的风险,一旦发生事故将对算力中心运营造成极大损失。后续需加大对新型储能材料、长时储能产品的创新研发投入,破解安全和成本难题。
——网荷协同。算力通过深度赋能电力系统“发变输配用”全环节,助力电网实现数字化、智能化运行。随着能源互联网和虚拟电厂概念的不断落地,未来的电网技术及产业将全面转向数智化发展。在新型电力系统构建过程中,面对新能源广泛接入带来的多元主体以及复杂的运行环境,迫切需要依托算力赋能电网生产经营,推动数字化应用模式由常规感知计算向知识服务、生成式智能转变。通过将人工智能、信息技术、控制理论等前沿科技与电力系统深度融合,为电力系统的数字化、信息化和智能化发展提供强有力的支撑。
03
跨界整合:构建绿色能源新生态
源网荷储一体化、算力负载调度、绿电绿证交易等三方面的举措,需要整合全产业链跨界资源予以推进,助力构建数字经济时代的绿色能源新生态。
——源网荷储一体化。算力中心源网荷储一体化旨在通过整合电源侧、电网侧、负荷侧和储能侧资源,实现能源的高效利用和优化配置。当前算力中心源网荷储一体化的探索主要在园区级和市县级层面展开。
在园区级层面,项目原则上由同一主体负责建设及运营,具有投资成本高、建设门槛高的特点。目前,算力中心领域已有企业积极探索园区级源网荷储一体化项目的建设,例如中国联通三江源绿电智算融合示范园采用了“风光储充+算力中心”协同模式。
在市县级层面,新能源电站与算力中心异地建设,新能源发电直接并入公共电网,由电网统一调配向用户供电,算力中心通过绿电绿证交易等机制锁定发电绿色权益。这一模式具有选址灵活、运行成本低、新能源出力稳定性增强等优势,同时其推行更依赖于地方政府、区域电网、电力市场的多方协同与配合。目前,合盈数据(怀来)科技产业园、阿里张北算力中心等已探索实施了市县级层面的源网荷储一体化项目。
——算力负载调度。算力负载调度的核心在于通过电力市场信号引导算力中心用户灵活调整算力负载的执行时间和地点,从而增强电力系统的运行灵活性,同时降低算力中心的用能成本。与仅具备时间维度调节能力的常规负荷不同,算力中心可以通过算力网络将负载转移到其他服务器上运行,是一种兼具时间和空间调节潜力的特殊柔性负荷。阿里巴巴开展了“算力-电力”优化调度项目,以试运行方式参与华北电力调峰辅助服务市场。
当前,面向算电协同的算力负载调度仍处于试点阶段,大规模负载调度仍面临技术复杂度高、经济收益有限的问题,尚不足以引起算力企业的大规模响应。未来需要加快建设和完善算力电力协同管理平台,推动算力中心接入算力资源监测与管控系统,精准预测算力负载用电趋势,提升算力资源区域协同、灵活调配能力。完善算力中心参与电力需求侧调节的市场机制,保障算力中心参与电力调节获得盈利。
——绿电绿证交易。购买绿电绿证是算力企业通过市场化交易提升可再生能源利用率的重要方式。目前,中长期市场是算力企业参与绿电交易的主要交易形式,企业通过签署中长期购电协议提前锁定稳定且成本可控的绿电资源。2024年6月,中国电力企业联合会发布《2023年中国绿色电力(绿证)消费TOP100企业名录》,阿里巴巴、中国电信、腾讯、华为、万国数据等均位列其中。
为进一步扩大算力企业的绿电绿证交易规模,需将更多新能源发电项目纳入交易范畴,促进市场主体构成的多元化。探索算力企业参与分布式新能源聚合绿电交易等创新机制,推动算力中心单独计量并进入电力交易市场。通过适度简化算力中心参与绿电交易的流程,缩短算力中心绿电交易周期,提升交易机制的效率和灵活性,降低企业参与门槛,构建更加完善、高效的绿电绿证交易市场。
数字经济发展和新型电力系统建设的深入推进,为算力电力协同发展带来了新机遇,算力与电力产业升级催生了新需求,政策层面的持续支持也在不断释放新红利。算力电力协同正以前所未有的趋势发展,但也面临着诸多挑战。未来,仍需通过技术突破、标准制定和市场机制创新等多方面的努力,构建更加灵活、高效、可持续的算力电力协同体系,为两大行业的生产、经营和运行提供切实可行的指导,推动数字经济与能源经济的高质量发展。
反馈举报

声明:以上信息仅代表发布者自身观点,并不代表本平台赞同其观点,也不代表本平台对其真实性负责。
大家都在看

广告

广告
评论 0
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明平台立场。全部评论
加载失败


总发布:271粉丝:7
相关推荐
- 加载失败
能源小咖
- 加载失败
- 加载失败
能源行业新闻
- 加载失败
天空爱讲能源
- 加载失败
DND97003
- 加载失败
浙江凌晨科技有限公司
- 加载失败
旧能新能都是能
- 加载失败
- 加载失败
- 加载失败
能源行业新闻