中國儲能網(wǎng)訊：當(dāng)人工智能浪潮席卷全球，作為算力基座的數(shù)據(jù)中心迅速崛起，并以驚人的耗電量和碳排放改寫傳統(tǒng)能源消耗模式。如果說“人工智能的盡頭是算力，算力的盡頭是電力”，那么算力與電力的未來通往何處？
“協(xié)同”和“綠色”兩個關(guān)鍵詞是行業(yè)在探討中形成的共識：電力算力協(xié)同將推動可再生能源向綠色算力轉(zhuǎn)化，而算力則可反向為電力系統(tǒng)提供靈活調(diào)節(jié)資源，形成“綠電消納—算力升級—生態(tài)賦能”的閉環(huán)體系。
然而，當(dāng)前我國電算協(xié)同發(fā)展仍面臨多重交織的現(xiàn)實困境：
從供需平衡看，算力對電力的核心訴求在于充足可靠、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟節(jié)約、綠色低碳。我國新能源裝機規(guī)模增長迅猛，業(yè)內(nèi)專家普遍預(yù)計“十五五”期間將再次翻番。但風(fēng)光發(fā)電波動性大、利用小時數(shù)低的特性與數(shù)據(jù)中心高供電可靠性的需求存在結(jié)構(gòu)性矛盾。
從技術(shù)演進來看，當(dāng)前我國數(shù)據(jù)中心面臨上架率、供電設(shè)備利用率偏低，以及電源使用效率區(qū)域間差距大、達產(chǎn)周期較長等問題，與國家政策明確要求的“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”的目標(biāo)仍存在差距。
從市場機制來看，區(qū)域發(fā)展尚不平衡、制度銜接尚未完善?？缡^(qū)綠電交易規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)暫未統(tǒng)一，算力市場、電力市場與碳市場之間缺乏有效的協(xié)同機制，綠電溢價仍處于較高水平，推高了算力企業(yè)綠電采購成本。
本期，我們將聚焦“電算協(xié)同如何深入推進”，試圖從頂層設(shè)計、技術(shù)突破、市場機制等維度，拆解電力與算力協(xié)同發(fā)展的現(xiàn)實難題，為推動數(shù)字經(jīng)濟與綠色能源深度融合發(fā)展提供可行路徑。
9月10日，憑借與OpenAI簽訂的3000億美元合同，甲骨文創(chuàng)始人拉里·埃里森一夜間身價暴漲，短暫躍居全球首富。他聲稱，甲骨文贏得這筆大單是因為其千兆瓦級數(shù)據(jù)中心在訓(xùn)練AI模型方面“比世界上任何其他公司都更快、更具成本效益”。資深人工智能專家郭濤指出，甲骨文股價暴漲，本質(zhì)是企業(yè)級AI算力需求爆發(fā)下的市場估值重構(gòu)。
當(dāng)前，全球AI驅(qū)動算力激增，加劇能源消耗和碳排放。算力正成為全球電力需求增長的關(guān)鍵驅(qū)動因素。國際能源署（IEA）數(shù)據(jù)顯示，2024年全球數(shù)據(jù)中心電力消耗量約415太瓦時，預(yù)計到2026年，全球數(shù)據(jù)中心用電量將達到6200億至1.05萬億千瓦時，與整個日本的用電量相當(dāng)。中國信息通信研究院發(fā)布的《綠色算力發(fā)展研究報告（2025年）》顯示，2024年我國數(shù)據(jù)中心用電量達1660億千瓦時，占全社會用電量的1.68%。預(yù)計到2030年，這一數(shù)據(jù)將增長至約4000億千瓦時。
數(shù)據(jù)中心用電量激增給全球低碳轉(zhuǎn)型帶來挑戰(zhàn)。IEA預(yù)計，到2035年，全球數(shù)據(jù)中心碳排放量將從當(dāng)前的1.8億噸攀升至3億噸。《數(shù)據(jù)中心全生命周期綠色算力指數(shù)白皮書》顯示，若不加大可再生能源利用比例，2030年我國數(shù)據(jù)中心二氧化碳排放或?qū)⒊?億噸。
如何通過電力與算力協(xié)同，提升數(shù)據(jù)中心綠電使用水平、實現(xiàn)算力綠色可持續(xù)發(fā)展，成為亟待破解的課題。
政策協(xié)同：驅(qū)動電算深度融合
全球算力綠色化約束政策逐漸收緊。德國《能源效率法案》提出針對電源使用效率（PUE）和余熱回收的指標(biāo)體系，要求數(shù)據(jù)中心從2024年開始至少50%的用電來自可再生能源，從2027年開始用電100%來自可再生能源。日本在半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)嵤┬阅芄谋葟娭茦?biāo)準(zhǔn)，要求2025年后生產(chǎn)的AI加速芯片每瓦特算力提升不低于15%。愛爾蘭也制定了新建數(shù)據(jù)中心的相關(guān)禁令。歐盟通過碳邊境調(diào)節(jié)機制（CBAM）將數(shù)字服務(wù)碳排放納入核算，倒逼亞馬遜、微軟等出口企業(yè)購買綠電，提前完成100%綠電轉(zhuǎn)型。
我國的相關(guān)政策則更多提及“算力與綠色電力一體化融合”“促進綠色低碳算力發(fā)展”等。2021年5月，國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，提出布局全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點，啟動實施“東數(shù)西算”工程。2022年年初，在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏八地建設(shè)的國家算力樞紐節(jié)點全部獲批，“東數(shù)西算”工程全面啟動。2023年12月，《關(guān)于深入實施“東數(shù)西算”工程 加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實施意見》明確要求國家樞紐節(jié)點地區(qū)各類新增算力占全國新增算力的60%以上。
近兩年，我國政策在堅持算力綠色發(fā)展的基礎(chǔ)上，持續(xù)推動電算協(xié)同向縱深發(fā)展，力求構(gòu)建更為完善的算力生態(tài)體系。2024年7月，《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》提出，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%，平均單位算力能效和碳效顯著提高。2025年1月，《國家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指引》明確要求加強大型風(fēng)光基地和算力樞紐節(jié)點協(xié)同聯(lián)動。2月，《2025年能源工作指導(dǎo)意見》將算力納入可再生能源消納重點方向，試點電算協(xié)同新技術(shù)。5月發(fā)布的《算力互聯(lián)互通行動計劃》提出建立較為完備的算力互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)識和規(guī)則體系。
業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前我國處于電力算力協(xié)同發(fā)展起步期，未來可從以下方面持續(xù)深化體制機制創(chuàng)新，完善相關(guān)頂層設(shè)計：建立跨領(lǐng)域協(xié)調(diào)機制。推動算力電力各領(lǐng)域政策協(xié)同和資源整合，例如統(tǒng)一“算力—能耗—碳排放”核算體系，解決數(shù)據(jù)中心綠色價值認(rèn)定難題；創(chuàng)新市場與金融激勵機制。建立公平、透明、高效的市場交易機制，多元化擴寬資金支持渠道，設(shè)計精細化激勵工具，例如對采購高比例綠電或采用節(jié)能技術(shù)的數(shù)據(jù)中心項目予以支持，降低其轉(zhuǎn)型成本；支持關(guān)鍵技術(shù)項目落地。鼓勵“源網(wǎng)荷儲一體化”和智能微電網(wǎng)模式在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，支持高效制冷、算力靈活調(diào)度等技術(shù)的研發(fā)與推廣；筑牢安全與韌性保障底線。制定電算深度融合帶來的新型網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險防護規(guī)范，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心布局與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)韌性相匹配，確保極端情況下核心算力不中斷。
技術(shù)革新：提升算力“含綠量”
隨著電算協(xié)同相關(guān)政策深入實施，數(shù)據(jù)中心正經(jīng)歷以能效提升、綠電替代和電力調(diào)度優(yōu)化為核心的技術(shù)革新。
算力基礎(chǔ)設(shè)施綠色化。數(shù)據(jù)中心通過相對領(lǐng)先的硬件設(shè)備、高效的制冷技術(shù)和智能化的溫控方案提升能效水平，實現(xiàn)全生命周期節(jié)能降碳。2025年6月實施的國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色數(shù)據(jù)中心評價》（GB/T 44989-2024）將電源使用效率（PUE）、資源使用率、可再生能源使用率等指標(biāo)納入強制性評價體系，對液冷散熱占比、AI溫控覆蓋率等也提出明確要求。2024年6月，50家數(shù)據(jù)中心入選《2023年度國家綠色數(shù)據(jù)中心名單》，全國建成246座國家綠色數(shù)據(jù)中心，PUE約為1.2。中國信通院《綠色算力發(fā)展研究報告（2025年）》顯示，截至2024年年底，我國超140個數(shù)據(jù)中心綠色低碳等級達到4A級以上，行業(yè)能效水平進入新階段。
隨著全球AI算力需求呈指數(shù)級增長，傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)的散熱瓶頸日益凸顯。液冷技術(shù)憑借超高能效、超高熱密度的特點成為數(shù)據(jù)中心制冷體系的核心解決方案?！耙豪浼夹g(shù)主要分為噴淋式液冷、冷板式液冷和浸沒式液冷三種類型，均可有效降低PUE。其中，冷板式液冷因兼容性好、成本低被普遍使用，而浸沒式液冷散熱效率高、發(fā)展前景好?！敝袊磐ㄔ涸朴嬎闩c大數(shù)據(jù)研究所副所長李潔告訴《能源評論》記者。內(nèi)蒙古和林格爾數(shù)據(jù)中心采用冷板式液冷、余熱回收等技術(shù)，PUE降至1.15以下，實現(xiàn)算力綠色化。
綠電消費比例待提升。平衡算力增長與能耗強度，提升數(shù)據(jù)中心“含綠量”，另一條重要路徑是對清潔能源的協(xié)同調(diào)度。當(dāng)前，行業(yè)正通過“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)架構(gòu)、儲能系統(tǒng)集成等技術(shù)實現(xiàn)綠電直供，以降低能耗并提升供電可靠性。這一轉(zhuǎn)型對供配電系統(tǒng)提出了全新要求——必須深度適配算力綠色化發(fā)展趨勢。
數(shù)據(jù)中心核心功能的實時響應(yīng)和執(zhí)行效率對供電可靠性的要求較高?！耙环矫?，電網(wǎng)企業(yè)需構(gòu)建算力基礎(chǔ)設(shè)施與‘源網(wǎng)荷儲’一體化智能微電網(wǎng)的協(xié)同機制，提高算力需求與綠電供給的匹配水平。另一方面，通過部署AI驅(qū)動的電力需求預(yù)測模型，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心負(fù)載波動的毫秒級響應(yīng)，從而提升算力節(jié)點間的能源協(xié)同效率。微電網(wǎng)控制系統(tǒng)具備動態(tài)優(yōu)化能力：一方面，基于實時電力供需數(shù)據(jù)調(diào)整局部能源分配；另一方面，通過智能算法與主電網(wǎng)保持柔性互聯(lián)，最終形成全域電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行閉環(huán)?！敝袊娍圃核懔W(wǎng)絡(luò)項目技術(shù)攻關(guān)負(fù)責(zé)人吳春鵬向《能源評論》記者介紹。目前，我國三大電信運營商、華為、阿里巴巴等數(shù)據(jù)中心均實現(xiàn)了智能化運維方案，構(gòu)建節(jié)能降碳數(shù)字孿生系統(tǒng)，利用AI技術(shù)優(yōu)化制冷散熱效果。
機制健全：激活綠色價值轉(zhuǎn)化
當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心主要通過綠電綠證交易和綠電直供獲取綠電。受成本和供電可靠性約束，綠電直連模式暫未得到規(guī)?；瘧?yīng)用。參與綠電綠證交易是算力企業(yè)降低成本、實現(xiàn)碳減排目標(biāo)，以及提升環(huán)境、社會與公司治理（ESG）表現(xiàn)的主流方式。彭博新能源財經(jīng)統(tǒng)計顯示，2024年上半年，企業(yè)購電協(xié)議量同比增幅高達36%，清潔能源交易規(guī)模達到22.1吉瓦。標(biāo)普全球大宗商品統(tǒng)計顯示，2024年下半年，以亞馬遜、谷歌、微軟和Meta為代表的科技公司數(shù)據(jù)中心已采購超過12吉瓦的清潔能源電力。
綠電交易買賣綠色電力及其附加環(huán)境價值，參與企業(yè)可通過市場化交易鎖定基礎(chǔ)電量，并獲得國家核發(fā)的可再生能源綠色電力證書（GEC）。交易體系呈中長期市場、現(xiàn)貨市場雙軌并行特征，其中，中長期市場是算力企業(yè)參與綠電交易的主要渠道。中國宏觀經(jīng)濟研究院研究員田磊指出：“數(shù)據(jù)中心憑借用電需求大等優(yōu)勢，可與新能源企業(yè)簽訂多年期綠電購買協(xié)議（PPA）。通過約定固定電價，數(shù)據(jù)中心可提前以較合理的價格水平鎖定較長周期的綠電供應(yīng)，保障綠電供應(yīng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，對沖市場波動風(fēng)險。隨著我國新能源全面入市，綠電綠證交易成本有望進一步降低?！?
相較于中長期市場，現(xiàn)貨市場的優(yōu)勢在于靈活性更高。算力企業(yè)可根據(jù)實際需求在短期內(nèi)頻繁參與交易，實時調(diào)整用電計劃以快速響應(yīng)市場波動。但現(xiàn)貨市場交易價格和電量的不確定性特征顯著，企業(yè)開展現(xiàn)貨交易時通常需配套中長期合約以保障電力供應(yīng)穩(wěn)定。截至8月，山西、廣東、山東、甘肅、蒙西、湖北、浙江7個省級現(xiàn)貨市場已正式運行，為算力企業(yè)提供了更多元化的電力資源配置選擇。
李潔指出，當(dāng)前算力企業(yè)參與綠電交易仍需破解多重困境：區(qū)域綠電供需失衡增加額外用能成本，綠電資源相對緊張的地區(qū)要承擔(dān)更高的綠電溢價；受限于省間輸送通道容量、交易窗口期不固定、區(qū)域市場壁壘等因素，跨省綠電交易存在機制性障礙，部分算力企業(yè)難以獲取充足、低價的綠電；部分?jǐn)?shù)據(jù)中心不具備參與綠電市場化交易的獨立主體資格，通過第三方代理參與市場后，多層代理模式不僅延長管理鏈條，也使綠色環(huán)境權(quán)益的歸屬與核算面臨技術(shù)性困難。
業(yè)內(nèi)人士表示，未來還需從以下方面持續(xù)健全電算協(xié)同市場體系：完善綠證核發(fā)及交易機制，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)綠電溯源，以提高市場認(rèn)可度與流通性；降低數(shù)據(jù)中心綠電交易準(zhǔn)入門檻，推動其作為獨立主體參與市場；擴展綠電綠證交易品種和模式，滿足多元需求；搭建統(tǒng)一交易平臺，優(yōu)化跨省跨區(qū)交易機制，規(guī)范電算協(xié)同的交易規(guī)則；針對算力中心制定分時電價、峰谷電價等價格激勵制度，通過價格信號引導(dǎo)算力彈性調(diào)節(jié)，參與電力需求響應(yīng)；鼓勵數(shù)據(jù)中心參與碳匯互認(rèn)結(jié)算，通過碳交易市場將減排量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益。
