算电协同高质量发展还要解决几大问题

文/北京理工大学研究员 王永真 华为数字能源技术有限公司 王建军

算力作为数字经济时代的新质生产力，已成为推动数字经济发展的核心引擎。算力经济深刻影响着产业结构、区域布局和国家竞争力。在碳达峰碳中和战略背景下，我国能源面临日益凸显的结构性矛盾与绿色转型压力。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。在此契机下，算力与电力协同成为新时代发展的必然趋势。

当前算电协同业态分类及特点

当前算电协同业态主要划分为三类，各具特征与现实约束：一是绿电直连型源网荷储雏形算电协同模式，二是跨区域调度型算电协同模式，三是数据中心通过常规绿电采购满足80%绿电占比要求的传统绿电供给模式。其中，绿电直连模式面临经济性不足的核心瓶颈，跨区域调度模式受困于多主体博弈难题，而传统模式则聚焦低成本绿电的稳定获取。

绿电直连模式的度电成本偏高，与电网购电、购电协议（PPA）模式相比缺乏竞争优势，核心源于四大成本压力。第一，专线及配套设施建设成本高昂。风光发电场站选址注重地理条件，数据中心选址注重网络、水资源、人才等，两者考虑因素不一致，导致发电场站和数据中心之间通常距离较远，企业需单独铺设输电线路并配置升降压变压器等配套设施。第二，储能配置成本较高。数据中心负荷随业务不同而变化，昼夜负载特性呈现非周期性，为达到80%绿电消纳比例，需配套更高比例风光装机与储能系统以应对发电侧和用电侧波动，即使内蒙古、新疆等地风光发电成本较低，叠加专线与储能投入后总成本仍然偏高。第三，并网型绿电直连可以通过市电与绿电互补适当降低储能比例和风力发电装机容量，需向电网支付容量费用。第四，风光项目与算力设施在建设周期、资产回报周期以及发电装机用电最大负荷上存在不同步性。测算显示，全国范围内绿电直连度电成本约0.5~0.9元，多数地区高于当地电网电价，导致虽有新能源企业有意推进，但实际落地难度较大。

着力提升绿电直连模式的经济性

提升绿电直连模式经济性需依托算力—电力—热力协同的多元灵活性优化成本结构。

算力与电力协同。算力设施在满足备用算力资源可用、网络传输条件、设施安全等条件下，存在业务调度的可行性。若能实现算力业务波动与绿电出力波动的动态匹配，可减少储能配置规模，降低专线峰值容量需求。

电力与热力协同。数据中心制冷消耗电量约占总耗电量的25%~35%，可以通过供冷侧蓄冷的方式将绿电余电转移到电力供电不足时间段，作为可调节负荷参与电网互动。算力—电力—热力协同的关键是对算力中心用电特性的精准预测，要在综合分析用电能耗、天气因素等前提下开展。同时，探索个性化电价机制以优化电费结构，通过上述手段理论上度电成本可降低0.2~0.4元，使绿电直连具备现实经济可行性。

算电协同高质量发展还要解决几大问题

合理的价格机制是推动需求响应落地的关键。需求响应的核心逻辑是电网在特定时段引导客户增减负荷并给予补偿，补偿价格是否达标直接影响算力设施参与积极性，而这一价格水平与算力设施投资结构密切相关。大型算力设施在服务器、网络及基础设施上投入巨大，电费成本直接关联资产回收周期，当需求响应收益能对冲能耗成本或提升整体收益时，企业参与意愿将显著增强。实施层面需引入聚合平台机制，依托电力零售商或算力侧聚合商整合分散资源，协调供需关系并获取合理收益，推动市场高效运转。

从根本上看，算力设施布局与使用模式的优化，还需解决算力服务定价机制问题。应探索类似电力市场的低碳算力服务动态定价机制，结合算力使用时间（如夜间低谷低价）、负载情况（峰值与低谷差异）、资源类型等维度实施差异化定价。这种定价机制可在峰谷电价基础上进一步细化至分钟级时间分辨率，并结合算力类型与碳排放量分类定价，遵循“谁收益谁承担”原则，重构低碳算力服务商业模式。这一机制能引导客户错峰用算，提升算力设施利用率，促进营收闭环，减少新增基建需求，以效率替代规模，同时可为西部局部地区解决“算力规模大但利用率低”的痛点，实现与区域电网的全方位调度协同。

加快算电系统标准和体系建设。当前算电协同方面的相关国家标准规范仍处于空白，相关的术语、定义等并没有完全统一。一方面需要构建算电协同标准体系来规范指导算力与电力协同建设、运维、调度等各环节，另一方面需要建立算电协同评价体系，明确算电协同的评价维度和测评方法，为行业开展算电协同提供规范指导。

此外，安全保障是算力协同体系建设的关键。其安全内涵不仅涵盖数据隐私安全、业务服务质量安全等刚性约束，更延伸至热控安全维度。如何构建适配算力协同运行的算热一体化热控安全体系，通过制冷资源前置预判与动态适配调控，以匹配算力跨域调度的弹性需求与负荷空间，已成为筑牢“算力底座”的重要课题。尤其在机柜层级、服务器机房及算力集群层面，开展制冷与配电资源的精细化超前预调度、协同适配配置，将成为算力能源融合领域新的重点研究方向，为算电协同高质量发展提供安全支撑。