
甘肅張掖甘州區(qū)合黎山區(qū)的“綠電長廊”。楊永偉攝 (中經(jīng)視覺)
近期,全國首個數(shù)據(jù)中心源網(wǎng)荷儲一體化綠電直供項目——烏蘭察布數(shù)據(jù)中心低碳算力基地源網(wǎng)荷儲一體化項目正式投運。該項目通過風(fēng)光發(fā)電、智能輸電、并網(wǎng)直供和儲能調(diào)峰等系統(tǒng)協(xié)同運行,實現(xiàn)了清潔能源與數(shù)據(jù)中心的直接供能對接。
這是內(nèi)蒙古構(gòu)建“東數(shù)西算”綠色算力樞紐取得的重要突破,也是數(shù)字經(jīng)濟時代算力和電力正在形成相互支撐、協(xié)同發(fā)展新態(tài)勢的縮影。專家表示,算電協(xié)同已從政策倡導(dǎo)加速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)實踐,催生多重實質(zhì)性變革。實現(xiàn)算力電力雙向賦能,還需進一步打通“比特”與“瓦特”的價值鏈,突破資源錯配,加強技術(shù)機制創(chuàng)新,激活綠電轉(zhuǎn)化動能,尋求綠電供給與算力需求的平衡。
加速實踐
算電協(xié)同不僅是技術(shù)革新,更是支撐能源轉(zhuǎn)型與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵路徑。國家發(fā)展改革委宏觀經(jīng)濟研究院研究員張林山說,算力是新型電力系統(tǒng)的“柔性調(diào)節(jié)器”,綠電是數(shù)字經(jīng)濟的“綠色引擎”。算力中心作為高載能主體,其靈活負荷特性可賦能電網(wǎng)消納波動性新能源,而電力系統(tǒng)的低碳化又為算力布局提供綠色導(dǎo)向。
近年來,國家密集出臺政策,為算電協(xié)同發(fā)展提供指引。2023年底,國家發(fā)展改革委、國家數(shù)據(jù)局等5部門聯(lián)合印發(fā)的《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》提出,統(tǒng)籌推動算力與綠色電力的一體化融合,提升數(shù)據(jù)中心能源利用效率和可再生能源利用率。2024年推出的《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》進一步深化部署,要求建立算力與電力的雙向協(xié)同機制,同時將可再生能源利用方案納入節(jié)能審查的重要內(nèi)容,從制度層面強化了綠色電力在算力領(lǐng)域的應(yīng)用剛性。
各地響應(yīng)國家戰(zhàn)略,結(jié)合本地特色推進政策落地,尤其是西部地區(qū),憑借綠電成本洼地吸引算力產(chǎn)業(yè)西移,青海省綠色算力規(guī)模從2024年年初的370P增長至今年6月的1.5萬P,增長約40倍。寧夏、內(nèi)蒙古等地智算規(guī)模躍升,帶動信息傳輸服務(wù)業(yè)投資增長,形成“綠電引算力、算力促經(jīng)濟”新格局。
算電協(xié)同已從政策倡導(dǎo)加速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)實踐,催生多重實質(zhì)性變革。張林山介紹,在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面,依托“東數(shù)西算”工程,西部清潔能源基地與算力樞紐協(xié)同建設(shè)成效顯著。通過綠電直供和源網(wǎng)荷儲一體化模式,樞紐節(jié)點數(shù)據(jù)中心集群綠電占比提升,跨區(qū)輸電損耗與棄風(fēng)率進一步降低;在技術(shù)機制創(chuàng)新領(lǐng)域,全國首個清潔能源和綠色算力調(diào)度中心在青海投運,通過區(qū)塊鏈實現(xiàn)綠電全生命周期溯源,虛擬電廠開始整合分布式算力資源參與電力現(xiàn)貨市場,推動“能源算力化”新業(yè)態(tài)發(fā)展。能源與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施從獨立運行走向共生演進,為新型電力系統(tǒng)與數(shù)字經(jīng)濟協(xié)同奠定基礎(chǔ)。
挑戰(zhàn)仍存
近期,國家能源局將“算力與電力協(xié)同”列為新型電力系統(tǒng)建設(shè)七大試點方向之一,要求重點在國家樞紐節(jié)點和青海、新疆、黑龍江等能源資源條件好的非樞紐節(jié)點地區(qū)協(xié)同規(guī)劃布局算力與電力項目,算電協(xié)同正打開新的創(chuàng)新空間。專家表示,當(dāng)前綠電賦能算力還面臨多重挑戰(zhàn)。
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待完善。山東大學(xué)威海前沿交叉科學(xué)研究院教授鐘洪麟介紹,現(xiàn)階段特高壓輸電線路建設(shè)周期長、協(xié)調(diào)成本高,難以快速適應(yīng)人工智能用電需求快速增長的節(jié)奏,西部地區(qū)配套的算力基礎(chǔ)設(shè)施仍不夠健全,在電力調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)安全等方面存在短板,跨區(qū)域能源調(diào)度能力在短期內(nèi)難以完全滿足人工智能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的用能需求。
面臨經(jīng)濟性挑戰(zhàn)。張林山說,新能源出力的波動性與算力需求的穩(wěn)定性之間存在著沖突。在西部,“極熱無風(fēng)”“日落無光”等特殊時段,風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電會出現(xiàn)驟降的情況,這對需要穩(wěn)定電力供應(yīng)的數(shù)據(jù)中心來說是巨大的挑戰(zhàn)。為了保障算力的穩(wěn)定運行,數(shù)據(jù)中心不得不額外配置儲能設(shè)備或火電作為備用電源,這一舉措導(dǎo)致邊際成本大幅上升,加劇了運營壓力。同時,跨省綠電交易壁壘加重了成本負擔(dān),東部企業(yè)若想采購西部的綠電,需要承擔(dān)跨省輸電費、政府基金等一系列附加成本,使得綠電實際到網(wǎng)價格比本地火電高出不少,影響了東部企業(yè)采購西部綠電的積極性,阻礙了綠電資源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。
還需更多價格信號和激勵機制。鐘洪麟認為,新能源發(fā)電的綠色價值如碳減排、生態(tài)效益等尚未通過價格信號得到充分體現(xiàn),其低碳優(yōu)勢難以轉(zhuǎn)化為市場競爭力,而碳市場機制目前對人工智能、數(shù)據(jù)中心等新興高耗能行業(yè)的覆蓋尚不完善,綠色消費激勵機制不足。盡管部分省份已開展綠電交易試點并取得進展,但綠電在并網(wǎng)、輸送和消納環(huán)節(jié),往往需承擔(dān)更高的過網(wǎng)費、輔助服務(wù)費用以及潛在的平衡成本。
電力與算力兩大網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)標準和協(xié)議上也存在割裂,導(dǎo)致數(shù)據(jù)流通受到阻礙。張林山介紹,電力系統(tǒng)與算力網(wǎng)絡(luò)采用的兩種協(xié)議體系在數(shù)據(jù)格式、傳輸方式等方面存在本質(zhì)差異。當(dāng)進行跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互時,必須借助額外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,這不僅增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延,還引入了更多故障點,影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
細化管理
奏響算電協(xié)同交響曲,還需加快構(gòu)建跨區(qū)域綠色能源與算力協(xié)同調(diào)配體系。鐘洪麟認為,可以統(tǒng)籌推進西部綠色算力基地與特高壓輸電通道建設(shè)進度,提升跨省區(qū)綠電傳輸能力與調(diào)度靈活性,因地制宜在發(fā)電端消納綠電,同時加快東部沿海地區(qū)新能源發(fā)展,布局海上風(fēng)電、濱海光伏等本地綠色能源資源,并通過智能微網(wǎng)、區(qū)域儲能等手段增強供能穩(wěn)定性,為現(xiàn)有算力設(shè)施提供本地綠電保障。
構(gòu)建市場化價格機制有利于激發(fā)綠電消費動力。北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院副教授王賽鴿建議,一方面,可以通過差異化電價與碳交易返還機制鼓勵企業(yè)使用綠電;另一方面,推動碳市場覆蓋范圍向人工智能算力中心等用能新主體延伸,形成“碳成本—綠電激勵—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型”閉環(huán)邏輯。此外,還可以探索綠電和算力融合應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新模式,在人工智能產(chǎn)業(yè)園區(qū)推廣“分布式新能源+儲能+智能微網(wǎng)+彈性負載”的新型能源系統(tǒng),實現(xiàn)本地綠電資源的優(yōu)先利用與動態(tài)調(diào)節(jié)。
強化數(shù)字化與能源綠色化協(xié)同。王賽鴿表示,應(yīng)支持邊緣計算與智能能效管理,推動算力任務(wù)與新能源供給實時匹配,提升整體能量調(diào)度能力。在算力網(wǎng)絡(luò)中部署智能預(yù)測模型與能效管理系統(tǒng),實現(xiàn)對整體能源流向的可視化監(jiān)測與精細化控制。通過實時數(shù)據(jù)采集與大數(shù)據(jù)分析,對電網(wǎng)負荷、可再生能源出力和算力需求進行閉環(huán)反饋,確保算力任務(wù)能夠根據(jù)新能源供給智能調(diào)配,從而最大化吸納綠色電能。
以電力支撐算力、以算力賦能電力,隨著算電協(xié)同的進一步發(fā)展,大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)將進一步整合,夯實數(shù)字經(jīng)濟底座,增強綠色發(fā)展底氣。(經(jīng)濟日報記者 杜 芳)