ChatGPT熱度尚未退去，2025年伊始，DeepSeek的火爆，再次刷新了人們對(duì)人工智能發(fā)展速度的認(rèn)知，推動(dòng)算力需求多樣化與規(guī)?？焖龠f增的同時(shí)，也對(duì)當(dāng)前算力、能源與綠色低碳格局帶來(lái)新挑戰(zhàn)。

如何滿足AI時(shí)代對(duì)算力的需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展？日前在北京舉行的“算電協(xié)同綠色發(fā)展及應(yīng)用跨行業(yè)生態(tài)論壇”，從能源、算力、AI等多領(lǐng)域，展現(xiàn)與探討算電協(xié)同的綠色發(fā)展路徑。

本次論壇以“攜手同行，共筑綠色未來(lái)”為主題，由中國(guó)國(guó)防郵電職工技術(shù)協(xié)會(huì)、中國(guó)通信企業(yè)協(xié)會(huì)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合主辦，上海通服培訓(xùn)中心、上海郵電設(shè)計(jì)咨詢研究院、中通服咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院、華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院、廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院等多家單位共同協(xié)辦。活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)匯聚了中國(guó)工程院院士、能源行業(yè)巨頭及通信領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，吸引了運(yùn)營(yíng)商、能源企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、科研高校等眾多領(lǐng)域的專家代表共襄盛舉，充分展現(xiàn)了“跨行業(yè)”的獨(dú)特魅力，共同營(yíng)造出“算電協(xié)同綠色發(fā)展”的生態(tài)共振效應(yīng)。

算力與電力持續(xù)增長(zhǎng) 算電協(xié)同緊迫且必要

“算電協(xié)同”是政策導(dǎo)向，也是當(dāng)前算力需求側(cè)、能源側(cè)、算力供應(yīng)側(cè)的客觀共同需要。

早在2023年12月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家數(shù)據(jù)局等五部門就聯(lián)合印發(fā)《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》，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)籌算力和綠色電力協(xié)同建設(shè)，促進(jìn)綠電消納和數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗。《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》等文件，也明確提出促進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗，創(chuàng)新算力電力協(xié)同機(jī)制，統(tǒng)籌推動(dòng)算力與綠色電力的一體化融合。

AI飛速發(fā)展與迭代，推動(dòng)算力需求指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心能耗隨之攀升，能源供給與算力需求矛盾加劇。論壇上，多位嘉賓從不同角度闡述了當(dāng)前算電協(xié)同的必要性與緊迫性。

中國(guó)國(guó)防郵電職工技術(shù)協(xié)會(huì)常務(wù)秘書長(zhǎng)張強(qiáng)指出：“眾所周知，算力的盡頭是電力，電力是算力的重要基礎(chǔ)支撐和實(shí)施保障。當(dāng)前，我們不僅要考慮電力能源供給總量是否滿足算力發(fā)展的需求，還需充分考慮電力供給的綠色低碳、經(jīng)濟(jì)便捷和可持續(xù)性等因素，價(jià)格低廉的綠色清潔電力成為算力中心建設(shè)決策的重要考量，算力和電力設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等方面的協(xié)同越來(lái)越重要。”

從人工智能發(fā)展歷史看，先后經(jīng)歷了以CNN為代表的傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、以Transformer為代表的全新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、以GPT為代表的預(yù)訓(xùn)練大模型三個(gè)時(shí)代。在“算力芯片、存儲(chǔ)芯片”等硬件技術(shù)持續(xù)演進(jìn)的支撐下，伴隨模型參數(shù)規(guī)模超越千億級(jí)，人工智能行業(yè)沿著模型規(guī)模定律(scalinglaw)向前演進(jìn)，新模型不斷涌現(xiàn)，模型訓(xùn)練參數(shù)量、數(shù)據(jù)量大幅提升，對(duì)算力需求指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

算力規(guī)模與需求的攀升，帶來(lái)數(shù)據(jù)中心用電量持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。多位嘉賓在演講中提到兩組數(shù)字凸顯算電協(xié)同的緊迫性：“相關(guān)機(jī)構(gòu)研究顯示，2023年全國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量達(dá)到2700億千瓦時(shí)，約占全社會(huì)用電量3%，而預(yù)計(jì)2030年全國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)4000億千瓦時(shí)左右。”

國(guó)網(wǎng)綜合能源集團(tuán)處長(zhǎng)、項(xiàng)目公司總經(jīng)理李艷指出，隨著生成式AI等先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，算力需求將拉動(dòng)海量電力消耗。與此同時(shí)，當(dāng)前相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)中心能耗管理普遍存在精細(xì)化、數(shù)字化、智能化水平不高，算力-電力-熱力多專業(yè)運(yùn)維缺乏協(xié)同等問題，因此借助AI開展數(shù)據(jù)中心多目標(biāo)智能優(yōu)化調(diào)控技術(shù)研究迫在眉睫。通過(guò)建立能夠指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用的能耗數(shù)據(jù)采集與能效分析模型，開發(fā)數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)多運(yùn)行模式的協(xié)同調(diào)控方法，形成以數(shù)據(jù)中心低碳綠色發(fā)展為目標(biāo)的數(shù)據(jù)中心算力-電力-熱力協(xié)同調(diào)控策略，能夠助力眾多數(shù)據(jù)中心的綠色、高效、可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。

AI與算力發(fā)展趨勢(shì)下，算力與電力協(xié)同成為解決能源供應(yīng)與算力需求矛盾主要路徑之一，通過(guò)綠色電力實(shí)現(xiàn)綠色算力，賦能AI與數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

算電協(xié)同需多管齊下

“算電協(xié)同”是一場(chǎng)體系性變革，需要能源與算力的產(chǎn)學(xué)研廣泛參與，各方也在會(huì)上積極獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

中國(guó)工程院院士鄔賀銓指出，“智算中心具有高可靠性、高增長(zhǎng)率、高潮汐性、瞬時(shí)沖擊、諧波影響的特點(diǎn)。”因此在算電協(xié)同上，智算中心用能策略包括：需求相應(yīng)與負(fù)載調(diào)度、分布式能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)、可再生能源利用、微電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)、綠色電力采購(gòu)與碳交易。對(duì)于電網(wǎng)側(cè)的算電協(xié)同，他列舉了數(shù)據(jù)對(duì)接、智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用、需求響應(yīng)與負(fù)載管理、儲(chǔ)能系統(tǒng)部署等措施。

國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院教授級(jí)高級(jí)工程師岳昊會(huì)上表示，當(dāng)前算力電力協(xié)同發(fā)展存在的矛盾問題有：（1）算力的高耗能特性和低用能效率的矛盾；（2）算力的高碳排放特性和低綠電使用率的矛盾；（3）算力高密度布局和電力設(shè)備低利用率的矛盾；（4）算力對(duì)高供電可靠性的要求和新能源發(fā)電波動(dòng)性的矛盾。他提出算力電力應(yīng)當(dāng)規(guī)劃協(xié)同、建設(shè)協(xié)同、調(diào)度協(xié)同、市場(chǎng)協(xié)同，以應(yīng)對(duì)上述矛盾。

清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授、博士生導(dǎo)師李震在現(xiàn)場(chǎng)還接受了多家媒體采訪，分享了數(shù)據(jù)中心如何進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)柔性用電：基于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，通過(guò)調(diào)整業(yè)務(wù)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)柔性用電；可通過(guò)調(diào)整服務(wù)器負(fù)載的并行規(guī)模和時(shí)間分布，實(shí)現(xiàn)電力靈活性響應(yīng)；利用算力網(wǎng)的任務(wù)可調(diào)度性，實(shí)現(xiàn)電力與算力的空間上的供需平衡；利用數(shù)據(jù)中心的UPS建立儲(chǔ)能系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)地將儲(chǔ)能電池分為備電與靈活調(diào)度兩部分，保證供電可靠性，還可以通過(guò)峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)套利；推進(jìn)鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，研究電池可調(diào)度容量刻畫與電池充放電策略。

算電協(xié)同的應(yīng)用實(shí)踐

目前能源企業(yè)、算力企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施廠商以及產(chǎn)業(yè)園區(qū)已經(jīng)開始了“算電協(xié)同”的探索，論壇介紹了多個(gè)“算電協(xié)同”實(shí)踐案例與經(jīng)驗(yàn)。

“張家口懷來(lái)騰訊風(fēng)光儲(chǔ)一體化數(shù)據(jù)中心是國(guó)內(nèi)首個(gè)采用「風(fēng)光儲(chǔ)+負(fù)荷」智能管理模式的數(shù)據(jù)中心微電網(wǎng)項(xiàng)目，年發(fā)電量達(dá)1400萬(wàn)度，年減排達(dá)7984噸，每年節(jié)省超過(guò)350萬(wàn)元。EMS（微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)）平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)園區(qū)整體的用電負(fù)荷和所有供電設(shè)備情況，優(yōu)化微電網(wǎng)運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)綠電使用量和項(xiàng)目收益最大化。”

“2024年10月15日，國(guó)網(wǎng)上海浦東供電公司臨港能源服務(wù)中心在上海聯(lián)通國(guó)際數(shù)據(jù)港成功完成了上海首個(gè)大型數(shù)據(jù)中心虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)能力測(cè)試。測(cè)試將柴油發(fā)電機(jī)和UPS機(jī)組作為后備電源，通過(guò)在用戶供電斷開的瞬間同時(shí)啟動(dòng)UPS和柴油發(fā)電機(jī)，分層分級(jí)響應(yīng)虛擬電廠測(cè)試。在保持?jǐn)?shù)據(jù)機(jī)房正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，數(shù)據(jù)中心平均削減的負(fù)荷量達(dá)4兆瓦，本次測(cè)試過(guò)程共節(jié)省7000度電，相當(dāng)于2個(gè)普通家庭一年的用電量。”

中石油天然氣股份有限公司勘探開發(fā)研究院數(shù)據(jù)中心專家、高級(jí)工程師于慶友，在接受筆者采訪時(shí)，分享了目前業(yè)內(nèi)算電協(xié)同的實(shí)踐舉措，主要包括綠電采購(gòu)、算力調(diào)度與儲(chǔ)能替代三方面。首先是購(gòu)買綠電，與專門出售綠電的售電公司簽合同，獲取光伏、風(fēng)能發(fā)電，由其與電網(wǎng)側(cè)協(xié)調(diào)綠電配比。其次針對(duì)不同算力特性因地制宜制定用電方案，通用算力需要用電平穩(wěn)，采用一路市電+一路風(fēng)光互補(bǔ)的綠電，并配柴油發(fā)電機(jī)保障應(yīng)急安全性。智算與超算存在潮汐性周期，運(yùn)算時(shí)間和算力需求可調(diào)，風(fēng)能和光伏發(fā)電也存在電力供應(yīng)波動(dòng)，發(fā)電充沛時(shí)價(jià)格便宜又是綠電，因此這部分超算智算的高負(fù)荷用電需求可以采用綠電+儲(chǔ)能，降低用電成本同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色算力。他更表示，未來(lái)在可再生能源豐富的地區(qū)，一些智算超算需求甚至可以考慮不配柴油發(fā)電機(jī)，以綠電+儲(chǔ)能代替，大大降低建設(shè)成本。

“獨(dú)行快，眾行遠(yuǎn)。當(dāng)我們談?wù)撍汶妳f(xié)同時(shí)，本質(zhì)上是在對(duì)人類社會(huì)的共同挑戰(zhàn)，如何在數(shù)字文明時(shí)代實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，這需要政產(chǎn)學(xué)研用各方攜手構(gòu)建創(chuàng)新型創(chuàng)新友好型生態(tài)。”中國(guó)通信企業(yè)協(xié)會(huì)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)專業(yè)委員會(huì)主任魏麗紅在致辭中這樣說(shuō)。

正如本次論壇的主題“攜手同行·共筑綠色生態(tài)”，從算力到電力，從研究到實(shí)踐，唯有多方攜手，才能實(shí)現(xiàn)算電協(xié)同綠色發(fā)展，共同邁向更智能更綠色的未來(lái)。