中國儲能網(wǎng)訊：浙江2024年算力產(chǎn)業(yè)總用電量大約是48億千瓦時。一邊是用電量的增長，一邊是對用電可靠性和電壓穩(wěn)定性的高要求。電網(wǎng)企業(yè)一方面探索更有效的手段和措施保障數(shù)據(jù)中心用電，另一方面不斷推進能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，讓數(shù)據(jù)中心用上更綠色的電能。
人工智能的盡頭是算力，算力的盡頭是電力。近年來，在國家“東數(shù)西算”工程和人工智能大模型技術(shù)的雙重驅(qū)動下，我國算力產(chǎn)業(yè)用電需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。
在浙江，以阿里巴巴和“杭州六小龍”等企業(yè)為代表的人工智能產(chǎn)業(yè)不斷升溫。從消費端看，今年1至6月，浙江省算力中心用電量達26.1億千瓦時，同比增長26.3%。而在供給端，能源的綠色轉(zhuǎn)型也在推進，算力產(chǎn)業(yè)的“含綠量”正在上升。
算力用電量大幅增長
浙江是數(shù)字經(jīng)濟大省，算力帶來的用電負荷增長趨勢比較明顯。國網(wǎng)浙江省電力有限公司營銷數(shù)據(jù)表明，浙江2024年算力產(chǎn)業(yè)總用電量大約是48億千瓦時，同比增長超過13%，明顯高于浙江去年全社會用電量的增長率。
一邊是用電量的增長，一邊是對用電可靠性和電壓穩(wěn)定性的高要求。對數(shù)據(jù)中心來說，一旦出現(xiàn)電力中斷或電壓波動，將導(dǎo)致計算任務(wù)中斷、數(shù)據(jù)丟失，甚至設(shè)備損壞，造成巨大經(jīng)濟損失。
據(jù)國網(wǎng)浙江電力營銷服務(wù)中心（浙江省電力負荷管理中心）電力負荷管理室主任孫鋼介紹，在電力供應(yīng)方面，針對數(shù)據(jù)中心有一些區(qū)別于其他行業(yè)的方式。浙江各地供電企業(yè)都在探索更有效的保障手段和措施，包括在技術(shù)層面提升配電自動化水平，提升數(shù)據(jù)中心配電網(wǎng)絡(luò)故障的及時預(yù)警和處置能力，在管理層面嘗試“電算協(xié)同”發(fā)展路徑，推動數(shù)據(jù)中心規(guī)劃建設(shè)和電網(wǎng)規(guī)劃的深度結(jié)合。
孫鋼還特別提出，在能源結(jié)構(gòu)方面，用綠電是數(shù)據(jù)中心用能的長遠方向。風(fēng)光等新能源發(fā)電具有波動性和間歇性，但通過抽水蓄能、儲能等的調(diào)節(jié)，可以更好地保障數(shù)據(jù)中心的綠電使用需求。
當前，浙江正在全力推進能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，除了光伏發(fā)電、陸地風(fēng)電、抽水蓄能等，海上風(fēng)電建設(shè)也在加速。隨著中遠期深遠海風(fēng)電場址研究的開展，以及華東深遠海風(fēng)電母港的加快建設(shè)，千億級海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群的形成將帶動能源轉(zhuǎn)型再上新臺階。
國網(wǎng)浙江電力將加強協(xié)同布局，針對當前在建的大型數(shù)據(jù)中心做好區(qū)域電網(wǎng)、變電站等配套電力設(shè)施補強，中遠期加強算力基礎(chǔ)設(shè)施與核電、海上風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源協(xié)同布局，加強算電一體開發(fā)，為算力提供更多綠色動能。
多措并舉降能耗
對數(shù)據(jù)中心而言，電力供應(yīng)是剛需，節(jié)能降耗也同樣重要。
浙江省能源大數(shù)據(jù)中心主任王彥波介紹，目前用于評價數(shù)據(jù)中心能源效率的核心指標是電能利用效率（PUE）。PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/信息技術(shù)設(shè)備能耗，其中數(shù)據(jù)中心總能耗包括信息技術(shù)設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)的能耗。PUE值大于1，它越接近1，表明信息技術(shù)設(shè)備耗電占比越高，制冷、供配電系統(tǒng)等非信息技術(shù)設(shè)備的耗電占比越低，能源利用效率越高。目前浙江省的數(shù)據(jù)中心平均PUE值是1.57。
PUE值的變化受環(huán)境、技術(shù)、管理等因素綜合影響，與信息技術(shù)設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)的耗電都有關(guān)。以制冷系統(tǒng)為例，溫濕度和季節(jié)變化會直接影響數(shù)據(jù)中心的制冷需求。比如，緊水灘水冷式綠色數(shù)據(jù)中心利用水庫深層的低溫水供冷，規(guī)劃設(shè)計的PUE值可達1.13；阿里仁和數(shù)據(jù)中心采用巴拿馬電源直流供電方案，功率模塊效率達98.5%，再疊加先進的制冷方式，PUE值可達1.09。
與此同時，做好時空平衡也非常關(guān)鍵。如“東數(shù)西算”工程在西北等綠電資源豐富的地域布局更多數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)空間平衡，達到降耗目的。通過配置光伏發(fā)電和儲能等設(shè)備，數(shù)據(jù)中心本身也可變成一個可調(diào)節(jié)負荷的虛擬電廠，通過時間上的錯峰平衡，為電網(wǎng)用電高峰期提供柔性調(diào)節(jié)支撐。
在阿里云能源行業(yè)首席架構(gòu)師黃振看來，人工智能不是能耗的負擔(dān)，反而是節(jié)能的引擎?！皥D形處理器比中央處理器更加省電和省能。為什么我們感到用電量在不斷增長，是因為還沒有徹底由中央處理器為主的計算模式轉(zhuǎn)到以圖形處理器為主的模式。當這個轉(zhuǎn)變完成之后，人工智能可以助力數(shù)據(jù)中心的節(jié)能?！秉S振說。
提升算力“含綠量”
目前，浙江算力產(chǎn)業(yè)用電量約占全社會用電量的1.2%。未來幾年，隨著數(shù)字經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，浙江算力需求將呈現(xiàn)量級躍升、密度倍增的趨勢。以大模型為例，訓(xùn)練單次所需的算力相當于傳統(tǒng)人工智能任務(wù)的數(shù)百倍。這背后帶來的電力需求，也會有爆發(fā)式增長趨勢，這將對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和綠色化提出更高要求。
王彥波認為，在“雙碳”目標推動下，算力需求將呈現(xiàn)總量增長但結(jié)構(gòu)優(yōu)化的趨勢。碳排放雙控也會倒逼行業(yè)變革，促使企業(yè)應(yīng)用低碳技術(shù)。數(shù)據(jù)中心必然朝著綠色化、低碳化發(fā)展，單位算力的“含綠量”會明顯增加。
去年，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》，明確到2025年年底，全國數(shù)據(jù)中心整體上架率不低于60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均增長10%等一系列目標。
當前，國網(wǎng)浙江電力負責(zé)運營的浙江省能源大數(shù)據(jù)中心已實現(xiàn)對全省183家數(shù)據(jù)中心的電量和負荷的動態(tài)監(jiān)測?；谶@些監(jiān)測數(shù)據(jù)，電網(wǎng)企業(yè)可為數(shù)據(jù)中心運營主體制訂精準負荷調(diào)控策略，還可協(xié)同重點數(shù)據(jù)中心開展彈性用能方案制定，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的用電模式，使其更經(jīng)濟更綠色。
另外，國網(wǎng)浙江電力也在加快推動改建一些變電站，提升杭州未來科技城、寧波北侖工業(yè)區(qū)等多個算力集群的供電能力，由110千伏及以上電壓等級電網(wǎng)供電的數(shù)據(jù)中心全部實現(xiàn)雙電源接入。
國網(wǎng)浙江電力還服務(wù)數(shù)據(jù)中心綠電交易，促進碳排放雙控。今年，浙江省能源大數(shù)據(jù)中心支撐浙江省能源局對30余家數(shù)據(jù)中心開展化石能源消費預(yù)算工作，將支撐數(shù)據(jù)中心完成年度總體用能預(yù)算指標要求的任務(wù)。
