算力与电力相关性趋强有必要前瞻性加强算电协同机制研究-北极星输配电网

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以数据中心为代表的算力基础设施，正在成为支撑数字经济“上云、用数、赋智”的物理底座。数据中心的高耗能属性、算力基础设施的网络属性、算力服务未来的公共属性，使得算力与电力间存在深刻联系。

随着2022年2月旨在优化国土空间算力基础设施布局的“东数西算”工程正式启动，横贯东西部8个算力枢纽节点批复，10个国家数据中心集群敲定，“东数西算”将加速推动算、电跨部门协同联动机制的建设。

重构算力供给体系

化解资源供需矛盾

如同传统基建“西电东送”“西气东输”等国家级重大工程作为骨干通道支撑电力、天然气等资源跨域流通与统筹调配一样，“东数西算”工程是是在国内数字经济快速发展时期，有效统筹、规范数字基础设施建设的主干工程，是承载算力资源跨域配置、优化算力供给结构、构建全国算力网络体系的重要支撑。

作为全国一体化大数据中心协同创新体系的重要组成，“东数西算”工程推动东部算力需求西迁，实际源自电源基地与算力需求空间分布不均衡所带来的东西部算力资源供需失衡问题，通过将算力资源配置空间从局部推向全局，引导算力供给与能源供给格局相衔接，重构算力供给体系，从而化解算力资源供需矛盾。

其中包含两方面内涵：一方面，基于东西部不同地区能源资源禀赋特点，推动算力基础设施分级分类、梯度布局，引导非实时性温冷数据西移，而实时性算力需求热数据在东部地区实现绿色集约化布局，城区内部则作为算力“边缘”端支撑金融、智慧电力等实时性要求极高的业务需求；另一方面，推动算力枢纽间直连互联、构建算力网络，为未来算力资源跨区域灵活调配提供通道基础。

在此基础上，逐步推进多云之间、云和数据中心之间、云和网络之间一体化资源调度，打通跨行业、跨地区、跨层级的算力资源，从而形成算力服务资源池，成为电力服务供给一样的公共资源。

“东数西算”综合考虑能源电力资源分布、网络、气候等条件对算力资源进行再配置，将对算、电协同带来深远影响。

引导“算随电走”

推动“算电一体”新型供能体系建设

“东数西算”推动数据中心集群向清洁能源基地迁移，实际上是引导“算随电走”，将有效推动绿色低碳电源中心与算力资源供给中心协同建设，形成“算电一体”的新型供能体系。

截至目前，“东数西算”工程规划的10个数据中心集群中，包括张家口、韶关、贵安、中卫等在内，均为可再生能源基地。

数据中心集群是电力工业大用户、新型负荷主体，将有效提升可再生能源基地资源消纳水平。“双碳”目标下，数据中心电能使用效率（PUE）、可再生能源利用率指标要求更为严格（国家枢纽节点PUE降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上）；新型电力系统建设面对的数据采集、处理量指数级增长，将显著增加算力需求。这均将使得数据中心与电力系统的耦合性更强。

数据中心企业进军新能源已成趋势，与电力企业共同开发“数据中心+新能源+储能”模式，将有效降低数据中心用电成本，数据中心也正在成为负荷可变、可调的复合体，满足电力系统灵活性调节需求，并为新型电力系统算力需求提供支撑。

“东数西算”框架下，数据中心将更具基础设施属性。电力企业投建的大型数据中心将逐步开展资源租赁、数据托管、代建代维等算力增值服务。“东数西算”引导东部城市布局规模适中、实时性高的边缘计算数据中心，电力企业通过将变电站改造为“多站融合”，能在空间上为边缘计算站点布局提供站址、电力、网络等共享资源，进而推动电力基础设施形态变化，成为“电力+算力”资源服务商。

走向集约化、联网化

算力与电力相关性趋强

电力基础设施与算力基础设施作为“一行带百业”的经济底座，分别是衡量宏观经济、数字经济发展的“晴雨表”。算力基础设施与电力基础设施发展形态，将呈现极为相似的演进路径。长远看，算力将如同电力即插即用、便捷获取。

数据中心作为算力资源生产的“发电单元”，正在历经从单体数据中心到大型数据中心、数据中心集群，以及更进一步与网络基础设施融合的趋势发展。这与国内电力系统从早期孤立电厂到集中式电厂，从未联网到局部联网，再到大范围区域联网、全国联网的演进过程相似。

传统单体数据中心以企业自建自用为主，规模、服务对象有限，早期布局缺乏规划与建设标准，可类比电力工业早期的“自备电厂”。数据中心集群集中性、公用性更强，算力服务供给对象范围更广，能更有效发挥集约型设施的公共服务作用，满足大量难以自建算力设施的需求主体，相当于“集中式电厂”或“电源基地”。算力网络则是云网融合、算网融合趋势下的新型网络形态，通过建设数据中心集群间网络直联、成为算力资源统筹调配的管道，可类比“电网”。

目前多省政府提出推动构建“算力一张网”“新型算力网络”。算力基础设施的网络化属性，也对电网推出体系性专项提出要求。

总体看，数据中心的高耗能属性、算力基础设施的网络属性、算力服务未来的公共属性，以及“双碳”目标对数据中心电能利用效率的更高要求，将推动未来算力、电力在规划、运行机制上呈现强相关趋势。

强化各方协同

“算电协同”体制机制待建

建议研究探索电网算网中长期协同运行机制。针对算力基础设施向网络型基础设施演进，未来可能组建国家级算力调度管理机构的趋势，电力行业应前瞻性加强协同运行机制研究。

建议加快探索用能权市场建设，支撑算力能耗指标跨域调配。建议构建实施适用于全国的数据中心能耗确权方法与规则，加快探索推动用能权市场建设，实现算力资源能耗指标在全国一体化大市场高效流转。

建议面向数据中心集群运行需求，加强电力规划及数据监测。电力规划需要充分考虑数据中心等新型负荷带来的用电需求，增强对西部算力枢纽、东部数据中心集群所在地的供配电网架建设。针对过往数据中心园区存在招商入驻不及预期情况，建议政府部门与电力企业形成协同，透过用电数据对数据中心集群运行水平加强监测。

（作者供职于南方电网数字电网集团数字经济研究中心）

原标题：有必要前瞻性加强算电协同机制研究（数字电网）

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