中國儲能網(wǎng)訊：“十五五”規(guī)劃綱要提出，要加強(qiáng)高性能、高質(zhì)量智算資源供給，并論證建設(shè)超大規(guī)模智算集群。今年３月全國兩會《政府工作報告》進(jìn)一步明確，要實施超大規(guī)模智算集群、“算電協(xié)同”等新基建工程。當(dāng)前，全國算力設(shè)施正進(jìn)入規(guī)?；ㄔO(shè)階段，未來發(fā)展勢頭迅猛，這也使電網(wǎng)規(guī)劃面臨算力負(fù)荷帶來的新挑戰(zhàn)。
算力負(fù)荷發(fā)展特點
算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，帶動用電量增長
伴隨人工智能的快速發(fā)展，我國算力設(shè)施建設(shè)進(jìn)入高速增長階段，整體規(guī)模顯著提升。根據(jù)中國信息通信研究院等機(jī)構(gòu)估算，2025年底，我國算力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架數(shù)已超過1300萬架，位居全球第二，僅次于美國。工信部數(shù)據(jù)顯示，2025年，我國建成萬卡智算集群42個，智能算力規(guī)模超過1590 EFLOPS（百億億次），處于全球前列。隨著AI大模型參數(shù)量與訓(xùn)練數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長，作為算力底座的數(shù)據(jù)中心用電量快速上升，其增速已超過全社會用電量的平均水平。據(jù)中國信息通信研究院等機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年，數(shù)據(jù)中心年用電量將超過5000億千瓦時。
報裝容量增加，向高電壓等級發(fā)展
算力負(fù)荷呈現(xiàn)出集聚程度高、密度大的特點，其持續(xù)擴(kuò)張將加大電網(wǎng)規(guī)劃與擴(kuò)容的壓力。AI數(shù)據(jù)中心的單機(jī)架功率已達(dá)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的10倍以上。隨著超大規(guī)模智算中心的建設(shè)推進(jìn)，算力設(shè)施單體規(guī)模不斷擴(kuò)張，新增戶均容量持續(xù)增長，例如中金數(shù)據(jù)寧夏中衛(wèi)基地的報裝容量高達(dá)144萬千伏安，形成了量級巨大的新興負(fù)荷。為滿足算力設(shè)施的高可靠性要求，電網(wǎng)接入需采用雙電源架構(gòu)，因此，算力中心項目可能占用較多出線間隔；若算力建設(shè)節(jié)奏持續(xù)加快，極易引發(fā)樞紐站間隔資源緊張，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)項目并網(wǎng)接入受限。
與此同時，隨著大型智算中心及算力集群規(guī)模的擴(kuò)大，110千伏甚至220千伏以上的高壓接入逐漸成為主流模式，算力負(fù)荷的接入電壓等級上移趨勢明顯。這標(biāo)志著傳統(tǒng)中低壓配電網(wǎng)已難以承載超大型算力設(shè)施的高功率需求；樞紐站和骨干網(wǎng)架需承擔(dān)更大的供電壓力，亟需提前布局更高電壓等級的變電設(shè)施與輸電通道；電網(wǎng)設(shè)備選型與網(wǎng)架設(shè)計也必須充分考慮算力負(fù)荷的高壓接入需求。
負(fù)載率分化、負(fù)荷高波動
從集中式算力樞紐來看，目前，部分智算中心的平均負(fù)載率不高，反映出電網(wǎng)對大型集中式算力集群的供電容量保障較為到位，但也暴露出電網(wǎng)資源利用效率不足的問題。相比之下，分布式算力負(fù)荷通常直接接入公網(wǎng)，隨著算力利用率的提升，局部可能出現(xiàn)設(shè)備過載風(fēng)險。未來，邊緣算力需求激增，或?qū)⒚媾R“新增報裝難”的擴(kuò)容瓶頸，從而對配電網(wǎng)規(guī)劃的精準(zhǔn)性提出更高要求。當(dāng)前，算力結(jié)構(gòu)主要包括通算、智算和超算三類，其中通算的峰谷差率較低，而智算的負(fù)荷波動則較為突出，當(dāng)GPU集群執(zhí)行大規(guī)模參數(shù)訓(xùn)練任務(wù)時，智算負(fù)荷可在極短時間內(nèi)由低載快速攀升至滿載，形成顯著的功率沖擊。
綠電占比提升壓力大
國家文件明確規(guī)定，國家算力樞紐節(jié)點新建數(shù)據(jù)中心的綠電使用占比必須超過80%。然而，當(dāng)前整體綠電消費比例仍未達(dá)到這一政策目標(biāo)，綠電消納存在巨大的提升空間。西部樞紐依托豐富的風(fēng)光資源，綠電消納水平相對較高；但東部算力密集區(qū)綠電資源匱乏，提升綠電消納面臨結(jié)構(gòu)性障礙。因此，如何統(tǒng)籌東西部綠電資源，實現(xiàn)算力負(fù)荷與綠電供給的精準(zhǔn)匹配，已成為電網(wǎng)規(guī)劃亟待解決的關(guān)鍵問題。
傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測模型不適用
與傳統(tǒng)負(fù)荷增長規(guī)律不同，算力負(fù)荷受多重因素驅(qū)動，包括國家政策引導(dǎo)、行業(yè)發(fā)展周期、大模型技術(shù)迭代、算力出海推進(jìn)等。例如，某區(qū)域一旦落地大型智算中心項目，短期內(nèi)就會新增百萬千伏安級的用電負(fù)荷。傳統(tǒng)電力規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測思路無法精準(zhǔn)捕捉這種變化規(guī)律，容易導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃滯后于算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，既影響算力產(chǎn)業(yè)的快速推進(jìn)，也威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
算力發(fā)展對電網(wǎng)規(guī)劃帶來的挑戰(zhàn)
理念方面
當(dāng)前，算力已成為驅(qū)動國家數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心引擎。算力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和布局規(guī)模，直接關(guān)系到國家戰(zhàn)略能否有效落地。在此背景下，算力負(fù)荷已不再是過去簡單的“剛性用電需求”，而是轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)規(guī)劃中需要優(yōu)先考量、主動統(tǒng)籌的核心變量。因此，電網(wǎng)規(guī)劃必須樹立“算電雙向賦能、協(xié)同規(guī)劃”的核心理念，推動算力產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃深度融合，最終實現(xiàn)算力發(fā)展與電力供給的同頻共振。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面
算力負(fù)荷的高功率、高可靠、高波動特性，對電網(wǎng)網(wǎng)架的布局、容量及結(jié)構(gòu)提出了顛覆性要求。一是推動電壓等級上移，電網(wǎng)需提前規(guī)劃220千伏及以上變電站；二是要預(yù)留樞紐站間隔資源，防止制約算力產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展；三是精準(zhǔn)研判算力與電力需求及負(fù)荷趨勢，加大算力密集區(qū)的電網(wǎng)投資，保障網(wǎng)架建設(shè)。
供電可靠性和電能質(zhì)量方面
算力設(shè)施是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其運行穩(wěn)定性直接影響數(shù)據(jù)安全、業(yè)務(wù)連續(xù)性和經(jīng)濟(jì)社會效益。算力對供電連續(xù)性和電能質(zhì)量要求極高，進(jìn)而對電網(wǎng)在安全標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備選型、調(diào)控能力方面提出了更高要求。大模型訓(xùn)練等任務(wù)可能連續(xù)數(shù)天處于峰值功率運行狀態(tài)，輕微的電壓波動即可能引發(fā)芯片運算錯誤甚至損壞；而電壓暫降、諧波污染、頻率波動等問題，則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、模型訓(xùn)練失敗、業(yè)務(wù)癱瘓，引發(fā)巨額經(jīng)濟(jì)損失。此外，人工智能技術(shù)的快速發(fā)展使負(fù)荷波動呈現(xiàn)出明顯的突變特性，對電力供需的精準(zhǔn)匹配能力也構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。
可調(diào)節(jié)負(fù)荷方面
算力負(fù)荷具備可遷移、可錯峰、可聚合、可中斷的柔性潛力，具體體現(xiàn)在以下三個方面：一是算力任務(wù)可實現(xiàn)跨區(qū)域遷移。例如，將非實時的大模型訓(xùn)練任務(wù)從用電高峰區(qū)域遷移至用電低谷區(qū)域，實現(xiàn)負(fù)荷錯峰。二是算力負(fù)荷可通過調(diào)整運行負(fù)荷、暫停非核心任務(wù)等方式，主動配合電網(wǎng)削峰填谷。三是多個算力設(shè)施可聚合形成虛擬電廠，參與電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)壓等輔助服務(wù)，提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
綠色規(guī)劃方面
我國綠電資源呈“西多東少”的空間分布特征，這對電網(wǎng)的綠色規(guī)劃構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)。為此，電網(wǎng)規(guī)劃必須優(yōu)化綠電供給布局、加強(qiáng)跨區(qū)輸電通道建設(shè)、完善綠電交易機(jī)制，并推動“算力跟著綠電走”，從而實現(xiàn)算力發(fā)展與綠電消納的協(xié)同共贏。
電力規(guī)劃適配算力負(fù)荷的相關(guān)建議
算力與電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃
建立算電規(guī)劃聯(lián)動機(jī)制，推動算力項目與電網(wǎng)配套同步推進(jìn)。一是提前對接國家算力節(jié)點建設(shè)規(guī)劃，精準(zhǔn)掌握算力布局、建設(shè)時序及用電規(guī)模；二是加強(qiáng)與地方政府、算力企業(yè)的溝通對接，建立重點算力項目臺賬，實時跟蹤項目落地進(jìn)度、報裝容量與接入需求；三是推動算力規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)同，將算力負(fù)荷需求全面納入電力中長期及年度規(guī)劃，避免出現(xiàn)“算力項目落地快、電網(wǎng)配套跟不上”的局面。
結(jié)合區(qū)域能源稟賦、電網(wǎng)承載能力與算力產(chǎn)業(yè)需求，促進(jìn)算力產(chǎn)業(yè)與電網(wǎng)規(guī)劃的空間協(xié)同布局。一是引導(dǎo)算力產(chǎn)業(yè)向西部綠電富集區(qū)集聚，優(yōu)先布局大規(guī)模集中式算力樞紐，實現(xiàn)綠電就地生產(chǎn)與消納，降低電網(wǎng)輸送壓力及綠電消費成本；二是東部算力密集區(qū)應(yīng)避免算力負(fù)荷過度集中，以防電網(wǎng)壓力過大；三是統(tǒng)籌規(guī)劃變電設(shè)施、輸電通道與儲能系統(tǒng)，提高電網(wǎng)資源利用效率，實現(xiàn)算力負(fù)荷與電力資源的精準(zhǔn)匹配。
優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
針對算力負(fù)荷特性，需提前預(yù)留充足的變電容量和出線間隔；對算力負(fù)荷增長較快的區(qū)域，應(yīng)提前實施變電站擴(kuò)建與升級工程，以提升電網(wǎng)的供電承載能力。同時，開展存量間隔資源的專項梳理與優(yōu)化，通過間隔改造、設(shè)備升級等方式釋放閑置間隔潛力，提高資源利用效率。
結(jié)合算力負(fù)荷的分布特征與用電需求，全面提升電網(wǎng)對算力負(fù)荷的承載能力與供電可靠性。主網(wǎng)側(cè)應(yīng)強(qiáng)化算力樞紐與主網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)，保障其供電安全；優(yōu)化電網(wǎng)布局，縮短供電半徑，提升供電效率；針對分布式算力集中區(qū)域，提前實施公變臺區(qū)增容改造，滿足算力負(fù)荷快速擴(kuò)容的需求。
構(gòu)建高可靠供電體系
構(gòu)建全鏈條、高可靠的供電保障體系。一是采用“雙主供電源+應(yīng)急備用電源+儲能系統(tǒng)”的三重保障模式，確保任一電源發(fā)生故障時能快速切換，保障供電連續(xù)性。二是配置毫秒級快速切換裝置，縮短故障切換時間，避免電壓暫降、短時中斷等問題影響算力設(shè)施運行。三是加強(qiáng)電能質(zhì)量治理，實時監(jiān)測電壓、頻率、諧波等關(guān)鍵指標(biāo)，引導(dǎo)用戶選用固態(tài)變壓器、超級電容等技術(shù)或設(shè)備，確保電能質(zhì)量滿足運行要求。
發(fā)揮儲能系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、應(yīng)急供電作用。一是利用儲能系統(tǒng)平抑算力負(fù)荷波動，緩解算力負(fù)荷突發(fā)增長對電網(wǎng)的沖擊；二是通過儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)頻，提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性；三是在電網(wǎng)故障、極端天氣等突發(fā)情況下，利用儲能系統(tǒng)為算力設(shè)施提供短時應(yīng)急供電，避免因停電造成數(shù)據(jù)丟失和業(yè)務(wù)中斷。同時，推動算力樞紐節(jié)點建設(shè)“共享儲能”電站，統(tǒng)籌服務(wù)區(qū)域內(nèi)多個算力項目，降低單體項目的儲能投資成本，提升儲能資源利用效率。
建立健全算力設(shè)施電力應(yīng)急保障體系，提升極端場景下的供電保障能力。一是制定算力設(shè)施專項應(yīng)急預(yù)案，針對電網(wǎng)故障、極端天氣、設(shè)備損壞等不同場景，確保應(yīng)急響應(yīng)快速高效；二是在算力密集區(qū)域配置應(yīng)急設(shè)備，提升應(yīng)急供電能力，確保電網(wǎng)故障時能快速恢復(fù)算力設(shè)施的電力供應(yīng)；三是整合電網(wǎng)運行、氣象、算力負(fù)荷等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)算力負(fù)荷用電狀態(tài)24小時實時監(jiān)測，提前預(yù)判過載、停電等風(fēng)險，并及時采取調(diào)控措施。
激活算力柔性潛力
引導(dǎo)算力企業(yè)主動參與電網(wǎng)調(diào)度，激活算力負(fù)荷的柔性調(diào)節(jié)潛力。一是制定有針對性的需求響應(yīng)補償機(jī)制，對參與錯峰用電、負(fù)荷調(diào)節(jié)的算力企業(yè)給予經(jīng)濟(jì)補償；二是引導(dǎo)算力企業(yè)優(yōu)化算力任務(wù)調(diào)度，將非實時性的大模型訓(xùn)練、數(shù)據(jù)渲染等任務(wù)安排在電網(wǎng)用電低谷時段運行，實現(xiàn)削峰填谷；三是支持算力集群組建虛擬電廠，聚合多個算力設(shè)施的調(diào)節(jié)能力，參與電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)壓、備用等輔助服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益，最終實現(xiàn)“用電成本下降、電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力提升”的雙贏。
構(gòu)建算力負(fù)荷智能監(jiān)測與協(xié)同調(diào)度體系。一是建設(shè)算力負(fù)荷實時監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對算力設(shè)施用電負(fù)荷、運行狀態(tài)、電能質(zhì)量的實時感知與精準(zhǔn)監(jiān)測，及時掌握算力負(fù)荷的變化規(guī)律；二是推動建立算電互動機(jī)制，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度與算力調(diào)度的協(xié)同運行優(yōu)化；三是部署智能調(diào)控終端，實現(xiàn)對算力負(fù)荷的遠(yuǎn)程調(diào)控與快速響應(yīng)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)負(fù)荷緊張、新能源波動等情況時，能夠及時調(diào)整算力負(fù)荷的運行狀態(tài)。
推動綠算規(guī)劃
圍繞算力設(shè)施綠電占比≥80%的政策目標(biāo)，需從三方面優(yōu)化綠電供給布局：一是在西部風(fēng)光富集區(qū)提升本地綠電供給能力；二是對存量算力設(shè)施，通過綠電交易、綠證認(rèn)購等方式逐步提升綠電消費占比；三是強(qiáng)化西部綠電的東送能力，提升跨區(qū)綠電輸送容量，以保障東部算力密集區(qū)的綠電供應(yīng)。
結(jié)語
算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的核心生產(chǎn)力，其爆發(fā)式增長給電網(wǎng)規(guī)劃體系帶來了全方位、系統(tǒng)性的挑戰(zhàn)。與此同時，算力負(fù)荷所具備的柔性調(diào)節(jié)能力和綠色低碳需求，也為新型電力系統(tǒng)的建設(shè)提供了重要契機(jī)。從電網(wǎng)規(guī)劃的視角出發(fā)，必須緊扣“算電協(xié)同”這一核心理念，徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)規(guī)劃思路，把算力負(fù)荷從“被動承接的用電需求”提升為“主動統(tǒng)籌的戰(zhàn)略資源”。隨著“算電協(xié)同”不斷深入，未來電力與算力將構(gòu)建起“雙向賦能、協(xié)同共贏”的良性生態(tài)：電力系統(tǒng)為算力發(fā)展提供更安全、高效、綠色的能源保障，算力產(chǎn)業(yè)則為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型注入全新動能。
