中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：算力作為數(shù)智時(shí)代的新質(zhì)生產(chǎn)力，是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，正以前所未有的廣度和深度向經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域滲透融合。在“雙碳”目標(biāo)背景下，我國積極推動(dòng)算力的綠色低碳發(fā)展，并促進(jìn)能源電力領(lǐng)域的清潔轉(zhuǎn)型。2023年12月，《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程 加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見》首次提及“算力電力協(xié)同”，將創(chuàng)新算力電力協(xié)同機(jī)制列為重點(diǎn)任務(wù)。2024年7月，《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》和《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024—2027年）》均提出了一系列推動(dòng)算力電力協(xié)同發(fā)展的具體舉措。2024年12月，《國家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指引》將推進(jìn)算力與綠色電力融合作為重點(diǎn)任務(wù)。2025年5月，國家能源局發(fā)布的《關(guān)于組織開展新型電力系統(tǒng)建設(shè)第一批試點(diǎn)工作的通知》提出，重點(diǎn)在國家樞紐節(jié)點(diǎn)和青海、新疆、黑龍江等能源資源條件好的非樞紐節(jié)點(diǎn)地區(qū)，協(xié)同規(guī)劃布局算力與電力項(xiàng)目。在此契機(jī)下，算力電力協(xié)同逐漸成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)話題。
01
人工智能：驅(qū)動(dòng)算力用電激增
人工智能普及帶動(dòng)我國算力用電量不斷增長。據(jù)中國信通院統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019～2024年，我國算力中心用電量從824億千瓦時(shí)增長到1660億千瓦時(shí)，五年復(fù)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(huì)用電增速為6.8%，算力中心用電量增速遠(yuǎn)高于全社會(huì)用電量平均增速。DeepSeek通過算法優(yōu)化降低了大模型訓(xùn)練的能耗需求，可能觸發(fā)“杰文斯悖論”，形成“效率提升—應(yīng)用擴(kuò)張—能耗躍升”的閉環(huán)，最終進(jìn)一步拉動(dòng)電力需求擴(kuò)大。
中國信通院對(duì)我國算力用電需求進(jìn)行了多情景預(yù)測(cè)?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的發(fā)展軌跡，構(gòu)建了高、中、低三種差異化發(fā)展情景：高情景下，人工智能爆發(fā)式增長，2030年我國算力中心用電預(yù)計(jì)將超過7000億千瓦時(shí)，占全社會(huì)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(yù)計(jì)將超過4000億千瓦時(shí)，占全社會(huì)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(yù)計(jì)將達(dá)到3000億千瓦時(shí)左右，占全社會(huì)用電量的2.3%。盡管目前我國算力中心用電量在全社會(huì)電力消耗中所占比例不大，短期內(nèi)用電量的攀升仍在電力系統(tǒng)可支持范圍內(nèi)，但其快速增長的趨勢(shì)不容忽視。
02
雙向賦能：算電協(xié)同新路徑
綜合考慮全要素和全生命周期，可以通過源荷互動(dòng)、儲(chǔ)荷互動(dòng)、網(wǎng)荷協(xié)同、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、算力負(fù)載調(diào)度、綠電綠證交易等舉措，打造技術(shù)先進(jìn)、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(tǒng)靈活調(diào)節(jié)和數(shù)智化轉(zhuǎn)型，共同推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與能源經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。其中，源荷互動(dòng)、儲(chǔ)荷互動(dòng)、網(wǎng)荷協(xié)同更多是以雙向賦能形式探索算電協(xié)同的新路徑。
——源荷互動(dòng)。源荷互動(dòng)是指通過發(fā)電側(cè)與算力中心負(fù)荷側(cè)的雙向互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)可再生能源的平衡消納。其主要形式可分為兩種：一種是荷隨源轉(zhuǎn)，即推動(dòng)具備條件的算力中心與清潔能源基地協(xié)同規(guī)劃建設(shè)，發(fā)揮電力價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)作用，引導(dǎo)算力中心向可再生能源電力資源富集地區(qū)遷移，促進(jìn)新能源電力的就近就地消納。另一種是源隨荷建，即算力企業(yè)通過自建新能源發(fā)電項(xiàng)目滿足自身用能需求。當(dāng)前，算力中心綠電直連已有項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段。世紀(jì)互聯(lián)烏蘭察布云計(jì)算中心項(xiàng)目通過綠色專線直供電技術(shù)為算力中心配套建設(shè)200兆瓦風(fēng)電+100兆瓦光伏，以及45兆瓦/180兆瓦時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)綠色電力就近直供、就地消納。
綠電直連模式下，綠色電源項(xiàng)目通過專線直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸送給算力中心，綠色環(huán)境權(quán)益價(jià)值可溯源性強(qiáng)，在風(fēng)光資源豐富且距離算力中心較近的地區(qū)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。為實(shí)現(xiàn)綠電直連的規(guī)模化應(yīng)用，需明確綠電直連的費(fèi)用繳納標(biāo)準(zhǔn)、直連距離、配儲(chǔ)比例等，持續(xù)提升負(fù)荷側(cè)自我調(diào)節(jié)能力，保障算力中心供電可靠性。
——儲(chǔ)荷互動(dòng)。儲(chǔ)荷互動(dòng)是指通過儲(chǔ)能側(cè)與算力中心側(cè)的互動(dòng)，提升算力中心用電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。一方面，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以參與電網(wǎng)調(diào)峰，有效利用峰谷電價(jià)差等市場(chǎng)化機(jī)制為算力企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)收益；另一方面，發(fā)展儲(chǔ)備一體模式，將不間斷電源與儲(chǔ)能系統(tǒng)深度融合，使用儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)應(yīng)急備電與高功率短時(shí)儲(chǔ)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(fā)電機(jī)，有效降低用電成本。
儲(chǔ)能技術(shù)在算力中心的推廣仍然面臨經(jīng)濟(jì)性和安全性的挑戰(zhàn)：算力中心用電總功率較高，現(xiàn)階段搭配的儲(chǔ)能容量很難滿足兆瓦級(jí)電量功率需求，盡管技術(shù)進(jìn)步在一定程度上降低了儲(chǔ)能成本，但對(duì)于算力中心來說仍是一筆不小的投資。鋰電池等電化學(xué)儲(chǔ)能面臨熱失控等難題，飛輪儲(chǔ)能等機(jī)械儲(chǔ)能面臨機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生事故將對(duì)算力中心運(yùn)營造成極大損失。后續(xù)需加大對(duì)新型儲(chǔ)能材料、長時(shí)儲(chǔ)能產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)投入，破解安全和成本難題。
——網(wǎng)荷協(xié)同。算力通過深度賦能電力系統(tǒng)“發(fā)變輸配用”全環(huán)節(jié)，助力電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化運(yùn)行。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)和虛擬電廠概念的不斷落地，未來的電網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)將全面轉(zhuǎn)向數(shù)智化發(fā)展。在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中，面對(duì)新能源廣泛接入帶來的多元主體以及復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，迫切需要依托算力賦能電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營，推動(dòng)數(shù)字化應(yīng)用模式由常規(guī)感知計(jì)算向知識(shí)服務(wù)、生成式智能轉(zhuǎn)變。通過將人工智能、信息技術(shù)、控制理論等前沿科技與電力系統(tǒng)深度融合，為電力系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化和智能化發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。
03
跨界整合：構(gòu)建綠色能源新生態(tài)
源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、算力負(fù)載調(diào)度、綠電綠證交易等三方面的舉措，需要整合全產(chǎn)業(yè)鏈跨界資源予以推進(jìn)，助力構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的綠色能源新生態(tài)。
——源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化。算力中心源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化旨在通過整合電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)資源，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和優(yōu)化配置。當(dāng)前算力中心源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的探索主要在園區(qū)級(jí)和市縣級(jí)層面展開。
在園區(qū)級(jí)層面，項(xiàng)目原則上由同一主體負(fù)責(zé)建設(shè)及運(yùn)營，具有投資成本高、建設(shè)門檻高的特點(diǎn)。目前，算力中心領(lǐng)域已有企業(yè)積極探索園區(qū)級(jí)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目的建設(shè)，例如中國聯(lián)通三江源綠電智算融合示范園采用了“風(fēng)光儲(chǔ)充+算力中心”協(xié)同模式。
在市縣級(jí)層面，新能源電站與算力中心異地建設(shè)，新能源發(fā)電直接并入公共電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電，算力中心通過綠電綠證交易等機(jī)制鎖定發(fā)電綠色權(quán)益。這一模式具有選址靈活、運(yùn)行成本低、新能源出力穩(wěn)定性增強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)其推行更依賴于地方政府、區(qū)域電網(wǎng)、電力市場(chǎng)的多方協(xié)同與配合。目前，合盈數(shù)據(jù)（懷來）科技產(chǎn)業(yè)園、阿里張北算力中心等已探索實(shí)施了市縣級(jí)層面的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目。
——算力負(fù)載調(diào)度。算力負(fù)載調(diào)度的核心在于通過電力市場(chǎng)信號(hào)引導(dǎo)算力中心用戶靈活調(diào)整算力負(fù)載的執(zhí)行時(shí)間和地點(diǎn)，從而增強(qiáng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性，同時(shí)降低算力中心的用能成本。與僅具備時(shí)間維度調(diào)節(jié)能力的常規(guī)負(fù)荷不同，算力中心可以通過算力網(wǎng)絡(luò)將負(fù)載轉(zhuǎn)移到其他服務(wù)器上運(yùn)行，是一種兼具時(shí)間和空間調(diào)節(jié)潛力的特殊柔性負(fù)荷。阿里巴巴開展了“算力-電力”優(yōu)化調(diào)度項(xiàng)目，以試運(yùn)行方式參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。
當(dāng)前，面向算電協(xié)同的算力負(fù)載調(diào)度仍處于試點(diǎn)階段，大規(guī)模負(fù)載調(diào)度仍面臨技術(shù)復(fù)雜度高、經(jīng)濟(jì)收益有限的問題，尚不足以引起算力企業(yè)的大規(guī)模響應(yīng)。未來需要加快建設(shè)和完善算力電力協(xié)同管理平臺(tái)，推動(dòng)算力中心接入算力資源監(jiān)測(cè)與管控系統(tǒng)，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)算力負(fù)載用電趨勢(shì)，提升算力資源區(qū)域協(xié)同、靈活調(diào)配能力。完善算力中心參與電力需求側(cè)調(diào)節(jié)的市場(chǎng)機(jī)制，保障算力中心參與電力調(diào)節(jié)獲得盈利。
——綠電綠證交易。購買綠電綠證是算力企業(yè)通過市場(chǎng)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(chǎng)是算力企業(yè)參與綠電交易的主要交易形式，企業(yè)通過簽署中長期購電協(xié)議提前鎖定穩(wěn)定且成本可控的綠電資源。2024年6月，中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布《2023年中國綠色電力（綠證）消費(fèi)TOP100企業(yè)名錄》，阿里巴巴、中國電信、騰訊、華為、萬國數(shù)據(jù)等均位列其中。
為進(jìn)一步擴(kuò)大算力企業(yè)的綠電綠證交易規(guī)模，需將更多新能源發(fā)電項(xiàng)目納入交易范疇，促進(jìn)市場(chǎng)主體構(gòu)成的多元化。探索算力企業(yè)參與分布式新能源聚合綠電交易等創(chuàng)新機(jī)制，推動(dòng)算力中心單獨(dú)計(jì)量并進(jìn)入電力交易市場(chǎng)。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(jī)制的效率和靈活性，降低企業(yè)參與門檻，構(gòu)建更加完善、高效的綠電綠證交易市場(chǎng)。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進(jìn)，為算力電力協(xié)同發(fā)展帶來了新機(jī)遇，算力與電力產(chǎn)業(yè)升級(jí)催生了新需求，政策層面的持續(xù)支持也在不斷釋放新紅利。算力電力協(xié)同正以前所未有的趨勢(shì)發(fā)展，但也面臨著諸多挑戰(zhàn)。未來，仍需通過技術(shù)突破、標(biāo)準(zhǔn)制定和市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新等多方面的努力，構(gòu)建更加靈活、高效、可持續(xù)的算力電力協(xié)同體系，為兩大行業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和運(yùn)行提供切實(shí)可行的指導(dǎo)，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與能源經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。
