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以算力电力协同助推新质生产力发展

作者:刘键烨 傅成程 高晓楠 来源:中国电力报 发布时间:2025-03-19 浏览:

中国储能网讯:算力是数字经济时代的新质生产力。最新数据显示,我国在用算力中心机架总规模已超过900万标准机架,算力总规模达每秒280百亿亿次浮点运算,算力规模快速提升。推动算力电力协同,进一步保障算力中心的绿色用电需求,以新型电力系统建设支撑绿色算力高速发展,是数字经济、数字社会乃至于数字中国建设的应有之义。

推动算力高质量发展需要电力系统的全面支撑

稳电保供是算力高速发展的必要保障。算力中心作为规模化算力的载体,其高能耗特性日益凸显,对电网供电能力(供电可靠性、电能质量等)要求极高,往往需要双电源或多电源供电。随着算力规模的快速增长,算力发展对电力系统稳电保供的需求逐步凸显。

绿电供给是绿色算力实现的必然路径。《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》(以下简称《行动计划》)要求,到2025年底,国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%,可再生能源利用率年均增长10%,平均单位算力能效和碳效显著提高。截至2024年底,我国已评选创建并公布五批次国家绿色数据中心名单。利用“源网荷储”新模式为东部算力供给绿电、为西部算力消纳绿电,是算力电力协同的重要方向。

节能降耗是算力低碳发展的核心抓手。《行动计划》要求,到2025年底,全国数据中心平均电能利用效率(PUE)降至1.5以下;到2030年底,全国数据中心平均电能利用效率、单位算力能效和碳效达到国际先进水平,可再生能源利用率进一步提升。因此有必要加强算力中心的智慧能源管理,推进用能设备节能降碳改造,推广液冷等先进散热技术,开展数据中心用能监测分析与负荷预测,优化算力中心内部电力系统的整体运行效率。

构建新型电力系统需要算力系统的全面赋能

算力有望成为新能源消纳的重要力量。新型电力系统建设需要源网荷储多端协同发力削峰平谷。随着我国“东数西算”工程实施,在内蒙古和林格尔、甘肃庆阳、宁夏中卫的大规模算力中心集群,可以有效消纳当地充裕的风光资源,缓解当地新能源消纳压力;在算力园区加装屋顶光伏,也能够一定程度上缓解算力中心的电力成本压力。

算力有望参与电力市场成为调峰调频资源。算力中心利用源网荷储新模式,自发自用后可实现“余电上网”,参与电力市场交易。UPS、柴油发电机等算力中心保电设施聚合后,也能够成为电力辅助服务市场的调峰调频资源。此外,延时性算力需求具有较好的算力调峰潜力,将算力的电力负荷集中调度到电力充裕的时段可以有效降低用电成本。

新型电力系统数智化也离不开算力的支持。新型电力系统需要集成和处理来自发电、输电、配电和用电各环节的大量数据,加上电力系统不确定性大幅提升,时间、空间、频率等多维度的数据处理难度增加,这要求算力能够提供实时或近实时的数据处理能力。随着跨区跨省输电规模需求不断扩大,同时电网潮流由单向流动变为双向流动,大电网、配电网、微电网协同发展管理也对算力支撑提出更高要求。高比例新型负荷的新型电力系统负荷的需求响应、源荷互动对数字化技术的实时控制、数字化平台的双向互动、市场化交易提出更高要求,也增加了对算力的使用需求。

算力电力协同的本质是实现新型生产关系变革

现阶段,算力电力协同已经成为算力与电力政策的交汇发力点。《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》中提出,需要“创新算力电力协同机制,要求支持国家枢纽节点地区利用源网荷储等新型电力系统模式,面向国家枢纽节点内部及国家枢纽节点之间开展算力电力协同试点”。《加快构建新型电力系统行动方案(2024~2027年)》中也同样提出,要“实施一批算力与电力协同项目,统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋,科学整合源荷储资源,开展算力、电力基础设施协同规划布局。探索新能源就近供电、聚合交易和就地消纳的‘绿电聚合供应’模式”。算力电力协同已经成为新型电力系统与全国一体化算力网建设的政策交汇点,需要电力与算力行业共同发力。

算力电力协同的本质,是为算力这种新质生产力匹配新型的生产关系。从生产力决定生产关系上看,当前算力体系已经出现了明显的变化,数据中心作为传统的电力负荷资源,已经逐渐成为嵌套分布式新能源开发、调峰调频功能支撑的电力产销者;电力作为传统的算力支撑资源,也逐渐从底层供应方变成了信息交互方、算力应用方和电力系统集成方。这种生产资料性质的变化将导致生产关系变革。从生产关系反作用于生产力上看,当前有必要提出算力电力协同的新型生产关系。一方面,数据中心运营成本中电力成本占比超60%,算力当前仍然面临着电力供给成本、稳定性、绿电比例方面的问题;另一方面,电力系统也需要解决算力园区中电力设备负载率低下、超前建设设备闲置、分布式新能源消纳等多种问题。

有必要根据算力和电力系统的运行逻辑,形成全面协同的新型关系。从对象上看,算力电力协同是以推动全国算力一张网建设为目标,以算力的绿色电力供给为纽带,以多层级协调电力系统与算力系统资源为抓手,实现电力与算力的基础设施资源配置优化和效率提升的重要环节;也是以推动新型电力系统建设为目标,积极将算力中心闲时的电力资源,负荷转移的调峰调频能力及新能源消纳潜力纳入电力供需体系中,进而实现电力市场、碳市场等多元主体协同发展的重要手段。进一步从本质上看,算力电力协同是以提升全社会全要素生产率为根本目的,基于算力的新质生产力特征,推动传统供电的单向生产关系,向多维友好的互动型生产关系变革,实现新质生产力与新型生产关系的构建与升级。因此有必要立足电力与算力系统的发展需要,从规划设计、建设运维、市场机制、商业模式等多个维度,形成全面的协同型生产关系。

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