中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)中國(guó)能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇的戰(zhàn)略問題。智能算力作為主要支撐要素，規(guī)模呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)電力的需求也急劇攀升。在此背景下，如何統(tǒng)籌算力基礎(chǔ)設(shè)施的能源保障與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是關(guān)乎國(guó)家戰(zhàn)略全局的重要命題，實(shí)施算電協(xié)同等新基建工程成為破題的抓手。
我國(guó)算電協(xié)同優(yōu)勢(shì)明顯
得益于系統(tǒng)布局與長(zhǎng)期積累，我國(guó)在算力、電力及政策機(jī)制上形成了顯著優(yōu)勢(shì)，為發(fā)展算電協(xié)同打下基礎(chǔ)。
我國(guó)算力發(fā)展已形成顯著的規(guī)模、布局和成本優(yōu)勢(shì)。規(guī)模優(yōu)勢(shì)持續(xù)鞏固。我國(guó)算力總規(guī)模居全球第二，智能算力規(guī)模居世界前列，有力支撐我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。布局優(yōu)勢(shì)日益凸顯。我國(guó)通過“東數(shù)西算”工程，系統(tǒng)布局了8個(gè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)和10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群，覆蓋東中西部14個(gè)省份，有效引導(dǎo)大型數(shù)據(jù)中心向西部風(fēng)光資源富集地區(qū)聚集。成本優(yōu)勢(shì)加速顯現(xiàn)。通過芯片自主化、算法創(chuàng)新、工程優(yōu)化及能源成本控制等多重路徑，我國(guó)算力企業(yè)持續(xù)提升效率、降低成本，主流大模型的詞元（Token）價(jià)格相較美國(guó)同級(jí)別模型形成顯著優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)的綠電資源、電網(wǎng)體系和電力設(shè)備制造業(yè)為算力發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)保障。綠電供應(yīng)優(yōu)勢(shì)顯著。我國(guó)已建成全球最大、發(fā)展最快的可再生能源體系，不僅降低了國(guó)內(nèi)智算中心的運(yùn)營(yíng)成本，也構(gòu)成了我國(guó)Token“出?！钡暮诵母?jìng)爭(zhēng)力。大電網(wǎng)體系支持有力。我國(guó)已建成世界上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜的交直流混聯(lián)大電網(wǎng)，保障電力在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化配置，支撐算力用電的爆發(fā)式增長(zhǎng)。電力設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈完備。從材料到成套設(shè)備的完整自主產(chǎn)業(yè)鏈為算力中心提供安全可靠的設(shè)備保障。
頂層設(shè)計(jì)與市場(chǎng)機(jī)制雙輪驅(qū)動(dòng)算電協(xié)同發(fā)展。頂層設(shè)計(jì)密集落地。2023年出臺(tái)的《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見》提出“創(chuàng)新算力電力協(xié)同機(jī)制”。此后兩年間，十余份國(guó)家級(jí)政策文件從綠電消費(fèi)、綠電直連、協(xié)同規(guī)劃等多個(gè)維度進(jìn)行部署，算電協(xié)同政策導(dǎo)向日益清晰。市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新突破。我國(guó)初步形成綠電直連政策體系和多元實(shí)踐模式，為算力產(chǎn)業(yè)提供了綠電交易、綠證交易、綠電直連等多樣化的綠電采購(gòu)方式。
算電協(xié)同面臨安全、綠色、經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)
當(dāng)前，算電協(xié)同面臨安全、綠色、經(jīng)濟(jì)“不可能三角”挑戰(zhàn)。能源“不可能三角”多指單一系統(tǒng)內(nèi)安全、綠色、經(jīng)濟(jì)三大目標(biāo)的沖突，而在算電協(xié)同背景下，這一矛盾已演變?yōu)椤半p側(cè)、三維”的難題：算力側(cè)追求高可靠供電、低電價(jià)成本與低碳排放，電力側(cè)則需兼顧大規(guī)模并網(wǎng)負(fù)荷、高比例新能源消納與電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。兩套體系相互交織，單側(cè)的最優(yōu)解可能成為另一側(cè)的約束條件。
人工智能的規(guī)?；瘧?yīng)用推動(dòng)了算力中心電力需求增長(zhǎng)。算力側(cè)，智能算力相較于通用算力，對(duì)電力可靠性要求更為嚴(yán)苛。大模型訓(xùn)練任務(wù)通常為千卡乃至萬卡并行，一旦發(fā)生毫秒級(jí)的電壓暫降或中斷，可能導(dǎo)致訓(xùn)練任務(wù)中斷、模型參數(shù)損壞。電力側(cè)，智算中心在大模型集中訓(xùn)練時(shí)呈現(xiàn)用電高功率、強(qiáng)波動(dòng)特征，隨著算力密度從單機(jī)柜5千瓦升至100千瓦甚至兆瓦以上，這種強(qiáng)沖擊性負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡能力提出更高要求。
“雙碳”目標(biāo)下，國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比需超過80%。算力側(cè)，算力中心的主要訴求是壓降運(yùn)營(yíng)成本，綠電消費(fèi)不足成為算力碳減排的瓶頸。碳排放約束暫未對(duì)算力中心形成硬性考核。電力側(cè)，算力中心高比例就地消納新能源電量的潛力未充分挖掘。算力中心的高性能設(shè)備及業(yè)務(wù)需求對(duì)電源穩(wěn)定性要求高，與風(fēng)光發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性存在結(jié)構(gòu)性矛盾。
算力中心用電成本占運(yùn)營(yíng)成本的六成左右。算力側(cè)，算力中心的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性高度依賴電能利用效率（PUE），隨著散熱技術(shù)趨于成熟，PUE下降空間明顯收窄。部分智算中心以“規(guī)模導(dǎo)向”為主，導(dǎo)致算力利用率低。電力側(cè)，算力中心的高可靠供電要求和達(dá)產(chǎn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，導(dǎo)致供電設(shè)備處于“重備用、輕利用”狀態(tài)，設(shè)備平均利用率不高。算電協(xié)同調(diào)度的經(jīng)濟(jì)收益有限。
打通規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)中的堵點(diǎn)
促進(jìn)算電協(xié)同發(fā)展，需要打通規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全鏈條堵點(diǎn)，重點(diǎn)圍繞協(xié)同規(guī)劃、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)完善、節(jié)能降碳、資源統(tǒng)籌等環(huán)節(jié)精準(zhǔn)施策。
加強(qiáng)算力電力基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同規(guī)劃。政府可加強(qiáng)新能源與算力設(shè)施協(xié)同規(guī)劃布局，引導(dǎo)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)優(yōu)先對(duì)接大型風(fēng)電光伏基地，開展一體化開發(fā)試點(diǎn)，形成“以新促新”產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。政府、算力企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)可建立健全常態(tài)化溝通機(jī)制，根據(jù)算力發(fā)展規(guī)模、建設(shè)時(shí)序等，做好協(xié)同規(guī)劃。
完善算電協(xié)同新基建工程規(guī)劃建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)不同類型算力中心的業(yè)務(wù)特性、電壓等級(jí)、供電可靠性要求等情況，分類完善電力規(guī)劃建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。推動(dòng)算力中心電力規(guī)劃建設(shè)轉(zhuǎn)向“因需定供”，既確保滿足算力中心的需求，又避免電力資源閑置。
多措并舉推動(dòng)算力中心節(jié)能減排。政府可將算力中心節(jié)能管理從單一能效控制維度，拓展為覆蓋全生命周期的碳排放控制維度，促使企業(yè)在選址、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、運(yùn)營(yíng)各環(huán)節(jié)系統(tǒng)性降碳。強(qiáng)化算力中心PUE、負(fù)載率指標(biāo)監(jiān)測(cè)，利用經(jīng)濟(jì)手段促使算力中心節(jié)能降耗。
積極發(fā)展綠電園區(qū)。綠電交易方式下，新能源電力就近接入公用電網(wǎng)，可充分發(fā)揮電力系統(tǒng)資源配置平臺(tái)作用，有利于統(tǒng)籌新能源開發(fā)和消納，集約利用站址廊道資源，節(jié)約全社會(huì)建設(shè)投資。采用這種方式時(shí)，如果園區(qū)無法全額消納配建新能源項(xiàng)目發(fā)電量，園區(qū)可與其他用戶簽訂雙邊交易合同，確保項(xiàng)目收益水平。
