探索算电深度融合与协同发展之路

    杨苹

    杨 苹

    ●持续深化两网融合与协同运营,加快建设算力强国,面向全球供给算力与人工智能服务,将是我国抢抓新一轮人工智能竞争的重大机遇

    ●广东拥有全国第一大省级电网,沿海规划了全球最大规模的海上风电集群,如何依托广东电网坚实的网架基础与沿海丰富的海上风电资源优势,支撑大型数据中心集群建设,是推进算电协同发展需要深入思考的课题

    “AI的尽头是算力,算力的尽头是电力”,这已成为行业共识。从2026年“算电协同”首次写入政府工作报告,到“十五五”规划纲要明确提出“推动绿色电力与算力协同布局”,算电协同建设正加速落地推进。

    我国电网在网架结构、互联互通水平、高压远距离输电等领域位居世界前列,可以强有力地支撑大型智算中心用电。立足我国统筹推进“六张网”建设的总体思路,全国一体化算力网与电力网正协同规划、同步建设。持续深化两网融合与协同运营,加快建设算力强国,面向全球供给算力与人工智能服务,将是我国抢抓新一轮人工智能竞争的重大机遇。

    算电协同的时代价值

    对比中美这两大全球人工智能优势国家可以发现:美国电网设施老化、项目审批周期冗长、输电通道存在阻塞,电力供给已成为人工智能发展的硬性瓶颈。同时,美国各州电网相对割裂,难以构建跨区域算力网与电力网协同体系。当前,美国数据中心规模快速扩张,正遭遇电网承载力的约束,不少数据中心受输电阻塞、电力装机不足制约,陷入“算力等电”的困境。

    经过数十年持续建设,我国电网基础不断夯实,电源新增装机规模逐年攀升。相较于美国,我国电网对数据中心的承载能力更强,同时,国内数据中心扩容节奏相对平缓,尚未触及电网承载上限。此外,依托特高压西电东送通道、“东数西算”等重大战略布局,我国能够进一步支撑电网与全国一体化算力网双向协同,规避北美地区“算力孤岛+电网碎片化”的发展困境。

    算力与电力协同,能够提升算力、电力系统运行效率,降低二者综合运营成本,增强算力竞争力;推动算力入园、入企、入校、入户,促进算力规模化普及应用,助力我国打造全球算力价格洼地,吸引全球用户使用中国算力,实现“中国算力算世界”的发展目标。

    不过,算电协同并非简单地为数据中心匹配供电、为新能源匹配算力负荷,而是要在新型电力系统与全国一体化算力网之间构建双向协同运营机制。在两网协同规划的基础上,建立双向协同调度机制,持续推进算力网与电力网协同运营。一方面,通过适配数据中心新型供配电体系,为算力提供稳定可靠、经济高效的电力保障,降低算力运营成本;另一方面,依托智算任务的时空转移,数据中心可为电力系统提供多时空尺度的柔性可调算力负荷,助力新型电力系统提升新能源消纳能力,支撑经济运行。

    算电协同的发展路径

    自2023年国家发改委等五部门首次提出“算力电力协同”以来,多项政策文件接续出台,对算电协同作出细化部署。特别是今年4月份,四部门联合印发《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》,部署29项重点任务,加快构建协同高效、安全可靠、绿色低碳、开放融合的“人工智能+”能源发展新格局。

    同时也要看到,算电协同目前仍处于理论研究与示范项目起步阶段。首先,全国一体化算力网建设尚处在起步阶段,各地算力资源分属不同建设主体与运营单位,暂未实现互联互通、一体化联网运营;其次,全国统一算力市场尚未形成,各运营商的算力产品仍存在“各自定价、各自为政”现象;最后,算力网与电力网双向协同调度的机制、技术支撑体系仍未建立。

    反观我国电网,从特高压西电东送骨干网架到各电压等级配电网,从省级电力市场到区域、国家级电力市场体系,从骨干电力通信网延伸至覆盖千家万户的电力通信末梢,整套体系已实现常态化稳定运行,并持续迭代升级。充分发挥我国电网成熟完备的优势,依托算电协同加快建设全国一体化算力网,能够起到事半功倍的效果。

    为全面推进算力网与电力网的深度融合与协同发展,需要做好以下四个方面的工作:

    第一,数据中心与算力网的算电协同规划。为支撑数据中心规模化扩容,应依托我国电网架构优势,统筹电网网架、电力通信资源、绿电资源与数据中心、算力网的协同融合,强化数据中心及算力网的顶层规划设计,充分挖掘不同电压等级电网的承载潜力,科学布局不同规模的数据中心。

    第二,高质量推进算电协同数据中心建设。百兆瓦级智算中心在开展大模型单任务训练过程中,功率会出现大幅瞬变,易对电网形成冲击。综合运用柔性负荷聚合调控等技术,塑造数据中心多时空尺度柔性调节能力,使其以虚拟电厂主体身份参与电力市场调节、助力绿电消纳,获取电力辅助服务收益,从而降低算力运营成本。

    第三,算力市场与电力市场的融合。构建与电力市场相协同的算力市场,推动算力计量、算力定价标准统一。依托示范工程先行先试,验证算力市场雏形与电力市场的融合成效,目标是实现算力、电力两大万亿级市场的协同融合发展。

    第四,算力网与电力网双向协同调度。在算力市场与电力市场协同融合的环境下,依托市场驱动力量,推动算力网、电力网开展跨省跨区多时空尺度双向协同调度,全面提升两网运营效率,支撑算力业务提质增效。

    走好算电协同的广东特色之路

    当前,我国人工智能产业形成了京津冀、长三角、粤港澳大湾区三大核心集聚区域。广东拥有全国第一大省级电网,沿海规划了全球最大规模的海上风电集群,如何依托广东电网坚实的网架基础与沿海丰富的海上风电资源优势,支撑大型数据中心集群建设,是推进算电协同发展需要深入思考的课题。

    首先,韶关是粤港澳大湾区唯一、华南地区唯一的国家数据中心集群所在地,战略地位得天独厚。它具备通达广深核心圈低时延、综合成本显著低于珠三角、绿色电力供给相对充裕等优势。同时,韶关数字经济产业呈现“中游强、两头弱”的结构特征,高端人才供给缺口较大,同时还面临西部算力枢纽低价竞争带来的冲击。因此,尽管韶关拥有优越的战略定位,但能否从“华南大型智算集聚区”升级为能够持续创造价值的算力生态,取决于产业链补链强链进度、本地算力消纳能力与高端人才保障水平。

    其次,为满足即将爆发的算力需求,广东应因地制宜、分类施策,布局建设数据中心集群。具体而言,依托粤北西电东送水电优势与富余新能源资源,打造规模化算力生产基地;立足粤西丰富海上风电资源,建设专业化绿色算力枢纽;发挥粤东国际海缆出口带宽及海上风电资源优势,构筑算力出海桥头堡,承载面向港澳、东南亚的跨境算力服务,形成粤北、粤西、粤东三极协同的算力发展格局。

    最后,为满足珠三角高速增长的算力需求,可以利用广东电网“电力覆盖密度+光纤通信带宽”的双重禀赋,布局建设分布式算力网。核心思路是,将电网物理拓扑映射为算力逻辑拓扑,推动每个变电站均可承载边缘算力节点功能,实现电力调度系统与算力调度系统深度融合。广东具备率先探索落地该路径的基础条件,关键在于破除电网与通信、电力与算力之间的体制机制壁垒,搭建配套的技术支撑体系。

    作者系华南理工大学新型能源交叉学科研究院副院长