中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：12月5日，在國(guó)務(wù)院新聞辦公室舉行的外媒交流會(huì)上，國(guó)家能源局新聞發(fā)言人介紹算力相關(guān)用電情況時(shí)說(shuō)，我國(guó)電力供應(yīng)保障充足，算電協(xié)同發(fā)展?jié)摿薮?，完全能夠支撐人工智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展需求。
隨著算力需求迅猛增長(zhǎng)，“算力的盡頭是電力”已成為行業(yè)共識(shí)。在“雙碳”目標(biāo)背景下，算力產(chǎn)業(yè)作為高耗能產(chǎn)業(yè)，向綠色低碳轉(zhuǎn)型也成為必然趨勢(shì)。如何在保障電力可靠供應(yīng)的同時(shí)大幅提升綠電占比，成為關(guān)鍵課題。電網(wǎng)作為連接能源生產(chǎn)與算力消費(fèi)的樞紐，當(dāng)下正通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與業(yè)態(tài)服務(wù)，將綠色電力精準(zhǔn)、可靠、高效地轉(zhuǎn)化為算力支撐。
算力用電快速增長(zhǎng)，電力供應(yīng)保障可靠
近年來(lái)，人工智能的崛起帶來(lái)巨大的用電需求。數(shù)據(jù)顯示，今年1～10月，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)用電量同比增長(zhǎng)43%。國(guó)家能源局新聞發(fā)言人表示，隨著中國(guó)現(xiàn)代化的推進(jìn)，全社會(huì)用電量本身就在剛性、較快地增長(zhǎng)。其中，人工智能和算力是個(gè)重要拉動(dòng)因素，對(duì)電力規(guī)劃和能源發(fā)展提出了更高要求。中國(guó)信息通信研究院預(yù)測(cè)，到“十五五”末，我國(guó)算力中心用電量將從2024年的1660億千瓦時(shí)增長(zhǎng)至4000億～7000億千瓦時(shí)。
值得關(guān)注的是，算力用電量快速上升的背后，其具體結(jié)構(gòu)和影響因素也在發(fā)生深刻變化。國(guó)網(wǎng)能源研究院能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究所高級(jí)研究員劉鍵燁表示：“‘十五五’的算力基礎(chǔ)設(shè)施用電，主要受算力規(guī)模、人工智能技術(shù)發(fā)展、芯片技術(shù)進(jìn)步、綜合能源控制水平、市場(chǎng)需求波動(dòng)、企業(yè)運(yùn)營(yíng)決策等多個(gè)方面的影響?！彼M(jìn)一步舉例說(shuō)明，企業(yè)對(duì)算力基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)管理，以及算力任務(wù)的可中斷性、可調(diào)節(jié)性等特性，都會(huì)在一定程度上影響實(shí)際用電水平。
面對(duì)如此龐大且持續(xù)增長(zhǎng)的電量需求，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題隨之浮現(xiàn)：我國(guó)的電力系統(tǒng)，能否高質(zhì)量承擔(dān)算力時(shí)代能源消耗的支撐任務(wù)？
答案是肯定的。作為數(shù)字時(shí)代全社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，我國(guó)電力系統(tǒng)持續(xù)創(chuàng)新、快速發(fā)展，已為算力“用好電、用綠電”構(gòu)建起堅(jiān)實(shí)的保障體系。
目前，我國(guó)跨區(qū)跨省輸電能力已超4億千瓦，有力支撐了“東數(shù)西算”和“西電東送”戰(zhàn)略協(xié)同。國(guó)家電網(wǎng)有限公司已建成世界上輸電能力最強(qiáng)、新能源并網(wǎng)規(guī)模最大的電網(wǎng)。截至2024年年底，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)新能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)11.4億千瓦，占經(jīng)營(yíng)區(qū)發(fā)電總裝機(jī)的43.3%。
在供電保障模式上，我國(guó)算力中心普遍采用雙電源乃至三電源供電。電網(wǎng)企業(yè)長(zhǎng)期堅(jiān)持“電力先行、適度超前、電等算力”的建設(shè)理念。從當(dāng)前的算力增速與電網(wǎng)保障能力來(lái)看，相關(guān)專家表示，以現(xiàn)有的保電力度和系統(tǒng)彈性，算力用電整體處于電力系統(tǒng)的可承受范圍之內(nèi)。
強(qiáng)化電力規(guī)劃預(yù)測(cè)，響應(yīng)算力發(fā)展需求
隨著算力規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng)，其對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定供電的要求日益凸顯，也對(duì)電力規(guī)劃提出了更高層次、更精細(xì)化的系統(tǒng)性要求。要更好支撐算力的未來(lái)發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃既要有統(tǒng)籌全局的“大局觀”，也要有精準(zhǔn)施策的差異化布局。
在這一系統(tǒng)性布局中，電力安全保供始終是支撐算力可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與前提。“未來(lái)算力的用電增量將遠(yuǎn)高于其他行業(yè)，應(yīng)有長(zhǎng)遠(yuǎn)的安全保供考量?！北本├砉ご髮W(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院能源與動(dòng)力工程系副教授王永真表示，在充分考慮算電協(xié)同甚至算電熱碳等更多主體協(xié)同的情況下，應(yīng)推動(dòng)數(shù)據(jù)中心算力彈性和電網(wǎng)彈性的互補(bǔ)，提高各類基礎(chǔ)設(shè)施的利用率。
一方面，算力發(fā)展不是孤立的能源消耗問(wèn)題，而是涉及多要素的系統(tǒng)工程?！霸谝?guī)劃層面，可以強(qiáng)化算力中心選址要素建設(shè)，提前整合電力、土地、網(wǎng)絡(luò)等一體化配套要素資源?！敝袊?guó)信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所數(shù)據(jù)中心部高級(jí)業(yè)務(wù)主管楊碩進(jìn)一步建議，應(yīng)鼓勵(lì)電力基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)建和提前配置，包括提前布局特高壓通道、預(yù)留變電站容量、規(guī)劃綠電配套建設(shè)方案等，確?？煽焖俪薪有略鏊懔π枨?。
另一方面，僅有全局謀劃還不夠。算力布局與電力支撐還需因地制宜、精準(zhǔn)匹配。楊碩認(rèn)為：“算力產(chǎn)業(yè)以需求為核心導(dǎo)向，算力布局需匹配差異化的電力支撐策略?！本唧w而言，核心城市可依托電網(wǎng)升級(jí)優(yōu)先保障高端算力的用電需求，周邊區(qū)域應(yīng)強(qiáng)化電力基礎(chǔ)設(shè)施配套，中西部地區(qū)則可圍繞算力樞紐加強(qiáng)電網(wǎng)基建，形成梯次化、互補(bǔ)化的電力支撐體系。
精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)能力是實(shí)現(xiàn)差異化布局的基礎(chǔ)。冀北電力經(jīng)研院“算力-電力協(xié)同”研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用“算力-電力關(guān)聯(lián)計(jì)算模型”，將數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷識(shí)別精度提升至94%以上，預(yù)測(cè)到“十五五”末，冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架規(guī)模將達(dá)290萬(wàn)架，用電負(fù)荷將達(dá)730萬(wàn)千瓦，并據(jù)此提前規(guī)劃了廊坊東、燕郊西等500千伏變電站項(xiàng)目。這些預(yù)測(cè)技術(shù)，如同為規(guī)劃賦予了“清晰的洞察力”，讓算力的供電支撐策略更精準(zhǔn)落子。
國(guó)家能源局表示，正在開展的“十五五”能源電力規(guī)劃中充分考慮了算力用電需求，統(tǒng)籌人工智能各種應(yīng)用場(chǎng)景和用電特性，精細(xì)預(yù)測(cè)用電增長(zhǎng)，相應(yīng)部署電力保障任務(wù)。隨著預(yù)測(cè)更精準(zhǔn)、規(guī)劃更系統(tǒng)、協(xié)同更深入，電力和算力深度協(xié)同，將帶來(lái)更廣闊的綠色增長(zhǎng)空間，激發(fā)高質(zhì)量發(fā)展新動(dòng)能。
推動(dòng)電算多維協(xié)同，創(chuàng)新實(shí)踐持續(xù)落地
當(dāng)前，我國(guó)算力總規(guī)模已穩(wěn)居世界前列，算力高速增長(zhǎng)的同時(shí)也帶來(lái)能源消耗和溫室氣體排放壓力。如何通過(guò)電力系統(tǒng)與算力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化，提升數(shù)據(jù)中心綠電使用水平、實(shí)現(xiàn)算力綠色可持續(xù)發(fā)展，也成為業(yè)界關(guān)注的重要課題。
在政策方面，為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，國(guó)家持續(xù)完善政策頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)電力與算力深度融合。2023年12月發(fā)布的《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見(jiàn)》提出，到今年年底，算力電力雙向協(xié)同機(jī)制初步形成，國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過(guò)80%。2024年8月發(fā)布的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024～2027年）》明確提出，要提升算力與電力協(xié)同運(yùn)行水平，提高數(shù)據(jù)中心綠電占比。
在政策引導(dǎo)下，電算協(xié)同已成為實(shí)現(xiàn)算力綠色發(fā)展的關(guān)鍵路徑。電算協(xié)同指通過(guò)數(shù)字化技術(shù)、智能算法和通信網(wǎng)絡(luò)，將算力基礎(chǔ)設(shè)施與電力系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，通過(guò)智能化調(diào)度實(shí)現(xiàn)算力資源與電力資源的動(dòng)態(tài)匹配與優(yōu)化配置。
“電算協(xié)同可將算力中心閑時(shí)的電力資源、負(fù)荷轉(zhuǎn)移的調(diào)峰調(diào)頻能力及新能源電量消納潛力納入電力供需體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)、碳市場(chǎng)等多元主體協(xié)同發(fā)展?！眲㈡I燁認(rèn)為，其關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、市場(chǎng)、機(jī)制與產(chǎn)業(yè)間的信息共享與機(jī)制互動(dòng)。他表示：“未來(lái)若能實(shí)現(xiàn)電力與算力調(diào)度指令的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，通過(guò)任務(wù)調(diào)度與算力負(fù)荷的等效映射，將有效提升協(xié)同控制的精度與頻率?！?/span>
目前，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)電算協(xié)同的創(chuàng)新探索持續(xù)落地。在青海，全國(guó)首個(gè)省級(jí)清潔能源和綠色算力調(diào)度中心讓算力任務(wù)響應(yīng)新能源發(fā)電出力，既向企業(yè)輸送綠色算力，也促進(jìn)了新能源電量就地消納。在上海，虛擬電廠電算協(xié)同技術(shù)完成驗(yàn)證，成功實(shí)現(xiàn)“上海-福建”智算百卡集群多任務(wù)算力跨省快速轉(zhuǎn)移技術(shù)實(shí)測(cè)，將高耗能的算力任務(wù)轉(zhuǎn)移到電力富余的外省節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“算力跟著綠電走”。
與此同時(shí)，算電協(xié)同也為電力服務(wù)創(chuàng)新打開新空間。王永真建議，可通過(guò)價(jià)格激勵(lì)機(jī)制、碳配額機(jī)制等激勵(lì)算力企業(yè)更多參與電算協(xié)同。電網(wǎng)企業(yè)也可在算力集中區(qū)域發(fā)展綜合能源服務(wù)，與多元能源供應(yīng)商協(xié)同聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建區(qū)域級(jí)服務(wù)模式，更好支撐算力產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
面向未來(lái)，綠色算力發(fā)展前景廣闊，這不僅是技術(shù)演進(jìn)的趨勢(shì)，更是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑。電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)揮樞紐平臺(tái)作用，持續(xù)優(yōu)化綠電調(diào)度、創(chuàng)新綜合能源服務(wù)、推動(dòng)算電協(xié)同機(jī)制建設(shè)，將為綠色算力提供更可靠、高效、低碳的電力支撐。
