中國儲能網(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)動力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)中國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，對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)定運行是關(guān)乎國家戰(zhàn)略全局的重要命題，實施算電協(xié)同等新基建工程成為破題的抓手。
我國算電協(xié)同優(yōu)勢明顯
得益于系統(tǒng)布局與長期積累，我國在算力、電力及政策機(jī)制上形成了顯著優(yōu)勢，為發(fā)展算電協(xié)同打下基礎(chǔ)。
我國算力發(fā)展已形成顯著的規(guī)模、布局和成本優(yōu)勢。規(guī)模優(yōu)勢持續(xù)鞏固。我國算力總規(guī)模居全球第二，智能算力規(guī)模居世界前列，有力支撐我國人工智能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。布局優(yōu)勢日益凸顯。我國通過“東數(shù)西算”工程，系統(tǒng)布局了8個國家算力樞紐節(jié)點和10個國家數(shù)據(jù)中心集群，覆蓋東中西部14個省份，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）價格相較美國同級別模型形成顯著優(yōu)勢。
我國的綠電資源、電網(wǎng)體系和電力設(shè)備制造業(yè)為算力發(fā)展提供堅強(qiáng)保障。綠電供應(yīng)優(yōu)勢顯著。我國已建成全球最大、發(fā)展最快的可再生能源體系，不僅降低了國內(nèi)智算中心的運營成本，也構(gòu)成了我國Token“出?！钡暮诵母偁幜Α４箅娋W(wǎng)體系支持有力。我國已建成世界上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜的交直流混聯(lián)大電網(wǎng)，保障電力在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置，支撐算力用電的爆發(fā)式增長。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)計與市場機(jī)制雙輪驅(qū)動算電協(xié)同發(fā)展。頂層設(shè)計密集落地。2023年出臺的《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“創(chuàng)新算力電力協(xié)同機(jī)制”。此后兩年間，十余份國家級政策文件從綠電消費、綠電直連、協(xié)同規(guī)劃等多個維度進(jìn)行部署，算電協(xié)同政策導(dǎo)向日益清晰。市場機(jī)制創(chuàng)新突破。我國初步形成綠電直連政策體系和多元實踐模式，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)模化應(yīng)用推動了算力中心電力需求增長。算力側(cè)，智能算力相較于通用算力，對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)練時呈現(xiàn)用電高功率、強(qiáng)波動特征，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)荷對電網(wǎng)實時平衡能力提出更高要求。
“雙碳”目標(biāo)下，國家算力樞紐節(jié)點新建數(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營成本，綠電消費不足成為算力碳減排的瓶頸。碳排放約束暫未對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)需求對電源穩(wěn)定性要求高，與風(fēng)光發(fā)電的隨機(jī)性、波動性存在結(jié)構(gòu)性矛盾。
算力中心用電成本占運營成本的六成左右。算力側(cè)，算力中心的運營經(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)周期長的特點，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)、運營中的堵點
促進(jìn)算電協(xié)同發(fā)展，需要打通規(guī)劃、建設(shè)、運營全鏈條堵點，重點圍繞協(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)國家算力樞紐節(jié)點優(yōu)先對接大型風(fēng)電光伏基地，開展一體化開發(fā)試點，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)。針對不同類型算力中心的業(yè)務(wù)特性、電壓等級、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、采購、運營各環(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，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)約全社會建設(shè)投資。采用這種方式時，如果園區(qū)無法全額消納配建新能源項目發(fā)電量，園區(qū)可與其他用戶簽訂雙邊交易合同，確保項目收益水平。
（作者單位：國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院）
