中国储能网讯:当我们为在陌生的城市寻找目的地而茫然,当我们为在货架找不到自己需要的商品而失望,当我们为携带大量现金远行而惴惴不安……这些离我们并不遥远的烦恼正急速被抛在历史潮流之后,数据和算力带来的便捷、高效、安全已经越来越深入地契合到工作和生活中。
党的二十大报告指出,“加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群”。根据《中国综合算力指数报告(2024)》,山西省进入全国综合算力指数前八名,大同市进入城市算力分指数前三名,综合算力指数稳居全国第一方阵。目前,山西省已构建了包括17个数据中心的“1+3+N”的数据中心空间体系。
新一轮科技革命催生出大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链等新技术,随着大模型训练算力需求呈指数级攀升,由此衍生的电力供应安全性日益凸显。国网山西电力常态化跟踪算力产业的规划布局与落地计划,动态开展承载力分析,优化区域网架结构,保障数据中心电力可靠供应。
电力扎根在大地,算力奔跑于“云端”。两力合力,未来已来。
塞北变身蓝海 “绿电算力”崛起
胡服骑射、白登之围、平型关大捷,这些熟悉的历史事件都发生在阳高、灵丘,两县位于大同市东部,毗邻冀蒙,凉爽多风。昔日的金戈铁马,狼烟滚滚都隐没在连绵山岭中,阳光和煦,草木葱茏,6月中旬,笔者来到两地,探寻算力蓝海。
算力,是指计算机、数据中心或智能设备处理数据并输出结果的能力,其核心涵盖信息计算、网络运载和数据存储三要素,是数字经济时代的新质生产力。算力通常以“P”(PetaFLOPS+,即千万亿次浮点运算每秒)为单位衡量。从手指、绳结到算盘,再到机械计数器,直到电子计算机的出现,人类的计算能力才开始奔跑、飞行。
大同市承担着全省80%以上数据中心建设任务,被纳入“环首都算力走廊”,2024年入选国家级数据标注基地建设城市。2019年至2024年,大同市相继引入秦淮、中联、京东和抖音等大型数据中心,大数据产业得以飞速发展。大同市互联网数据服务业用电量占全省互联网数据服务业用电量的比重逐年提升,由0.09%增长至96.78%,成为山西省大数据产业发展的主要聚集地。
“没有电力公司的大力支持,我们的发展不可能如此‘一帆风顺’”6月17日,秦淮环首都·太行山能源信息技术产业(灵丘基地)能源业务部主管张彦伟说。他说,2018年进驻灵丘,当时附近的变电站没有多余的出线间隔,这让他心急如焚。国网大同供电公司得知情况后,紧急研究方案,决定从220千伏灵丘站10千伏出线“π”接出来先让企业用上电,解了燃眉之急。随后数年中,供电公司紧跟项目进度,着力优化电网布局,先后新建220千伏变电站1座,增容改造1座,帮助企业自建变电站2座。截至目前,大同东部重载主变全部消除,8条220千伏线路送出潮流有效降低。
该企业运维保障中心变电站站长张勇说,2021年9月30日,企业首座110千伏变电站投运,国网大同供电公司技术骨干彻夜坚守在调试现场,直到成功送电。“这种对企业的全力支持让我们深深感动!”张勇说。
从车路协同破解出行困局,到AI医生实现远程实时手术,再到黑灯工厂的全程自动化生产,人类正加速迈入以算力定义生产力的“智算纪元”。据国网大同供电公司市场及大客户中心专工高瑜说,截至2024年底,大同市已投运大数据基地4座,在建2座。全市数据中心用电量43亿千瓦时,占全社会用电量190亿千瓦时两成多,超过了煤炭行业用电量的占比,全面推动大同市产业结构转型升级。
大同地区是华北地区风能和太阳能资源最丰富的地区之一,全年有138天新能源发电量超过全市用电量,绿电供应基础扎实,“电算协同”优势显著。2024年大同电网风光新能源总装接容量达到939.92万千瓦,新能源装机占比达53.57%。同时,大同数据中心PUE(电源使用效率)普遍低于1.2,达到欧盟《数字市场法案》对绿色数据中心的严苛要求。这种“绿电+低PUE”组合,使大同成为全球绿色算力成本洼地。国网大同供电公司发展策划部副主任杨扬说,以电网为平台统筹引导规模化数据中心在新能源富集区域集约建设,推动“稳定供电”向“稳定供绿电”发展,逐步实现“就地发电、就地计算”,形成了突出的“绿色算力”优势。目前,该公司在探索开展绿电直连模式,预计可降低试点算力中心用能成本8%。
在中联绿色大数据产业(阳高)基地,政府事务经理王凯强说,整个项目目前已投产的电力容量达到360兆瓦,致力于打造亚太规模最大的数据中心产业集群。从2020年6月入驻灵丘以来,供电公司给予企业强有力的支持,是企业健康快速发展最重要的稳定器。
事实上,数据中心是电力大客户,秦淮和中联这样的企业月均用电量都已达到2亿千瓦时,而此前,灵丘县全年售电量不足1亿千瓦时。除了为互联网头部企业提供高标准的基础设施服务,企业还吸引大数据产业链上下游企业落户大同,提供解决上千个就业岗位。据测算,在算力方面每投入1元,将带动3-4元的GDP经济增长,按照2024年大同数据中心总投资442亿元计算,可为大同市带来1326-1768亿元的GDP增长。
“蓝海”一词在现代社会中是指未知的、未被充分开发的市场空间,具有竞争小、利润高和创新性强的特点,与竞争激烈的“红海”市场相对。事实上,算力作为信息化社会的重要业态,正处在由蓝海向红海的急剧转变中。国网大同供电公司市场及营销管控中心副主任杜贵英说,根据规划,大同数据中心集群初步确定了灵丘、广灵、天镇、阳高、新荣、云冈、右玉等七地布局,到年底数据中心报装容量将由目前的236万千伏安上升到380万千伏安,在全力服务京津冀算力需求的同时将推动大同经济深度转型。
国网山西经研院出具的分析报告指出,数据中心迅猛发展给部分县区电网带来巨大的增容压力。国网山西电力将紧密跟踪全省和各地区数据中心用电量、负荷增长趋势,聚焦规划协同、调度协同,探索开展算力负荷“跨区”协同,实现电力负荷的时空转移、空间调节。同时,鼓励数据中心参与绿电绿证交易,有关地区探索开展数据中心绿电直供,推动数据中心可再生能源利用率的提升。
伏特托举比特 “电、算”协同共进
伏特是电压的计量单位,比特是数据信息量单位,在日益加速的电气化、信息化浪潮中,二者实现了业态共生、协同共进。
截至2025年5月底,省城太原市共有数据中心8个。其中,坐落于省级转型综改区的中国移动山西太原数据中心已安全运营8年,其报装容量高达139060千伏安,是太原市最大的数据中心,也是国网太原科创城供电公司最大的客户,月最大用电量超过1000万千瓦时。“去年底,公司更名为中国移动(山西太原)智算中心,已投产算力2000PFLOPS,机架数达到了1万架,成为山西地区规模最大的智算中心。”6月5日,山西移动智算中心解说员李茜说。
据了解,中国移动(山西太原)智算中心是全国唯一采用全光低时延算力网的数据中心,传输速率实现了每秒70G的全球领先水平。
“好矫捷呀,思想的步伐!”十九世纪浪漫主义诗人拜伦曾衷心地赞美人类的伟大,鲜为人知的是,他的女儿阿达·洛芙莱斯却成为大名鼎鼎的“数字女王”,是计算机程序的创始人,开启了让机器“听懂”思想的尝试。1946年诞生的ENIAC(第一台通用电子计算机)重达30吨,每秒能完成5000次加法运算。殊不知70多年后的今天,人类思想的“同步”借助以千万亿次为计量单位的算力也已经在远距离、大容量上达到了念随心动的级别,这已在即时通讯、远程医疗、抢险救援、工程建设、国防、科研等几乎所有领域发挥重大作用,推动经济社会快速、高效发展。
智算中心依托山西移动省内最大电信运营商级的网络维护、机房管理、算力运营能力,为山西的企业提供“最便捷、机房最安全、业务最稳定”部署的算力服务,必须要有绝对可靠的电力供应,国网太原科创城供电公司副经理刘永正说。
“中心内部设有四个配电室,公司为每个配电室配备了双电源供电系统”,国网太原科创城供电公司营销班班长王浩说,从3座110千伏变电站和1座220千伏变电站的不同母线侧敷设了8条10千伏线路,保证供电安全可靠。
“由于数据的极端重要性,我们对供电电压的要求非常高,甚至可说是严苛,10千伏线路电压波动必须控制在小于4%以内,远低于一般规定的±7%,这给供电部门提出了很高的要求,多年来,从未发生过因为供电可靠性下降而导致的故障。”该中心负责动力维护的工程师李勇伟说。
据国网太原科创城供电公司党支部书记王康介绍,该公司充分发挥先锋模范作用,特别指派党员服务队和青年突击队专人与该中心进行对接,及时共享故障信息,在迎峰度夏、迎峰度冬等关键时期加强线路通道的巡视检查控制外破故障,以最大程度减少电压波动给数据存储、计算和传输带去的影响。
“近期又有一户容量为2万千伏安的数据中心报装接电,算力的朋友圈越来越大,供电保障的能力也要跟上。”王康说。
百度云计算(阳泉)中心——这是百度自建的亚洲单体规模最大技术最先进的计算中心。
2012年,在百度云计算(阳泉)中心项目正式确定建设意向后,国网阳泉供电公司主动对接政府主管部门,特事特办,仅用4天时间就完成了供电项目可研,并以最快的速度完成选址、立项,一年半的时间就在阳泉市开发区中心建设了一座110千伏变电站,直接将电送到了百度云计算中心的“家门口”。
国网阳泉供电公司客户服务中心党支部书记贾成荣说,数十万台计算机24小时不间断运行,最重要的就是安全稳定的电力供应。此后的十年中,阳泉供电公司积极对接企业,超前谋划、超前介入,每一次都紧跟企业实际发展过程中的用电需要,真正做到了“电等项目”。目前,中心用电总容量达到23.39万千伏安,年用电量达到4.5亿千瓦时。据负责该区域供电的国网平坦供电公司营业稽查班毕思成介绍,目前,该中心所有13个模组建筑物均为双回路、共计26条10千伏线路给百度供电。可以说,这样的供电模式已经达到了“固若金汤”。2024年8月20日,百度公司又提出三个模组各增容5000千伏安的用电需求,并希望于10月底前完成送电。国网阳泉供电公司立即启用专班响应需求,提前20天完成送电。
6月底,华北地区首个全栈式智能算力枢纽长治智算中心已开始建设。国网长治供电公司积极支持长治市政府打造“数字先锋城市”,主动提前介入,成立由营销、运检、调度等部门组成的服务专班,紧跟项目建设进度,多次深入项目现场,详细了解用电需求,针对智算中心该项目可靠性供电高的特殊要求,量身制定供电方案。考虑到智算中心该项目未来扩容需求,公司提前布局,加快推进壶关经开区110千伏输变电项目建设。
截至2024年底,全国互联网数据服务业用电量同比增长30.9%。随着人工智能大模型的推动,数据中心电力需求井喷式增长,GPT-3大预言模型一次训练的耗电量为128.7万千瓦时,相当于我国约430个家庭一整年的生活用电量。据中国信通院测算,预计2030年,全国算力中心用电量占全社会用电量比重将达到3%。
“算力的尽头是电力”,电力与算力的有效协同互动迫在眉睫。下一步,国网山西电力将加强算力布局与电网规划、新能源场站布局的源网荷储协同规划,深入研究解决数据中心站的储能、柴油发电机等灵活性资源参与电网需求响应的机制,扎实推进电力算力行业高质量发展。