數字經濟時代,人工智能技術迅速發展,產業化應用不斷提速,對算力的需求急劇上升,隨之而來的是數據中心耗電量持續增加。而能源保障對于數據中心的重要性絲毫不遜于算力。
華為數據中心能源領域總裁堯權在日前舉辦的2025數據中心能源十大趨勢發布會上表示,數據中心耗電量持續增加,綠電直供將成為數據中心高能耗破局之道。
未來,算電協同將成為數據中心建設新模式,推動數據中心可持續發展。
算電協同勢在必行
在數字經濟繁榮壯大的同時,數據中心算力規模和機架數量激增,電力消耗量和碳排放量也在不斷增大。
根據國際能源署(IEA)相關數據,全球數據中心、人工智能等相關電力需求將從2022年的460太瓦時上升至2026年的620—1050太瓦時。根據中金公司測算,預計到2025年,我國數據中心耗電量將突破4000億千瓦時,占全國用電量比重約4%。
華北電力大學電氣與電子工程學院教授丁肇豪表示,隨著人工智能技術的發展,其電力負荷可能會占據全社會負荷中的很大比例。電力系統需要靈活性和調節能力,讓人工智能基礎設施的電力負荷跟隨電力系統的需要而調整。
算力不僅體現國家核心競爭力,同樣考驗著一個國家的電力供應水平。在“雙碳”目標下,綠色電力和節能的重要性不言而喻。
相關專家表示,算電協同就是“算優化電,電支撐算”,即通過統籌調配計算資源與電力資源,兩者協同互動,最終實現資源的優化配置和高效利用。舉例來說,在電網負荷較低時,可增加計算任務的處理量,充分利用閑置的電力資源;而在電網負荷較高時,可適當減少非關鍵計算任務,降低電力需求。
如何實現算電協同?在懷柔實驗室可再生能源研究中心主任、中國長江三峽集團有限公司副總工程師金和平看來,目前算電協同實現路徑主要有以下幾條:一是綠電直供,就是由可再生能源發電廠的電直接供給互聯網數據中心;二是源網荷儲一體化模式,但需要考慮儲能容量、投資責任分擔和攤銷方式等問題;三是綠色電力交易模式,即購買電網輸送的綠色電力,但需要付出額外的溢價。此外,還有虛擬電廠模式,但仍要直面技術、政策、系統成本上升等挑戰。
綠色算力加速布局
“數字產業是高技術、高投入、高耗能產業,要注重降低數字產業的能耗、物耗,推進綠色低碳發展。”中國工業經濟聯合會會長、工業和信息化部原部長李毅中表示,數字化、綠色化要深度融合、協同發展,推動產業轉型升級。
中國城市報記者注意到,近年來,綠色電力與綠色算力產業結合的態勢加速,多個清潔能源智算中心陸續啟動和開工。
2024年12月,中國柴達木綠色微電網算力中心示范項目在青海省格爾木市啟動。該項目由中國移動通信集團青海有限公司、國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司聯合開發,預計2025年建設落成。這是全球范圍內首個規模化清潔能源萬卡算力中心、全球首個100%綠電穩定供給項目。
同月,中國聯通/天合光能三江源綠電智算融合示范微電網項目舉行開工儀式。該項目是青海省西寧市首個采用“風光儲充+算力中心”協同調度管理模式的算力中心綠色微電網項目,建成投用后,每年可為算力中心提供約1000萬千瓦時零碳綠色電力,可實現100%的綠電消納。
相關專家表示,事實上,算電協同的本質是實現綠色算力,主要從使用端和供給端發力,通過先進制冷技術降低能耗、利用人工智能技術優化溫控供電模式,以及使用綠色電力實現節能降碳。因此,算電協同有利于液冷、儲能、微電網等多行業發展。
政策措施指明發展方向
《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》提出,到2025年底,全國數據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。
近期,國家發展改革委、國家數據局、工業和信息化部聯合印發《國家數據基礎設施建設指引》,就算力與電力融合出臺新的舉措。該文件提出,要加強大型風光基地和算力樞紐節點協同聯動,把綠色電力轉換成綠色算力,并提出要積極消納風光綠電助力碳達峰碳中和,借助源網荷儲模式,加強數據中心能源智慧管理,通過監測分析與負荷預測優化電力系統效率,探索綠電直供。
《電力系統調節能力優化專項行動實施方案(2025—2027年)》則提出,要推進算力與綠色電力融合,促進綠電消納。
金和平表示,未來,算力行業還會應用更多的綠色電力,降低碳排放,達到更高的能源效率。“電力+算力+熱力”的協同技術創新,可以提高算力產業可再生能源利用效率,降低算力產業能源成本。通過探討綠色低碳的技術路徑和模式,“算力+”綠色低碳生態體系將賦能各行各業,促進可再生能源高質量發展。
《中國城市報》(2025年01月27日第10版)