电力与算力行业融合、协同发展的挑战及建议

习近平总书记高度重视发展数字经济，强调数字经济“正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量”。党的二十大报告强调，“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群”。随着各行业数字化、智能化转型步伐加快，全国一体化算力网充分发挥基础性、战略性、先导性作用，强力支撑我国数字经济发展，为中国式现代化构筑起强大的技术与物质基础。

（来源：中国电力企业管理 作者：董朝武 作者单位：国网经济技术研究院有限公司）

算力基础设施作为电力系统的重要负荷，供电要求高、用能成本敏感、绿色供能迫切、负荷特点鲜明，在需求和政策双重推动下，人工智能技术、智算中心建设迅猛发展，受到广泛关注，在全社会供电量中的占比持续加大，全国信息行业用电量增速在各行业中连续多年保持在第一位。近年来，中国移动、腾讯、阿里巴巴等企业积极构建算力中心综合能源体系，推进算力中心绿色低碳化，电力与算力协同发展已现雏形。当前，分布式新能源以及新型负荷规模化发展，新型电力系统的结构与调度运行模式正在发生深刻变化。未来，电力系统企业将聚焦服务新技术、新业态和数字经济发展，以协同发展为手段，持续探索行业融合与合作共赢，推进电力调度运行、市场交易与算力行业协同，用数字化、智能化技术助力新型电力系统发展。

我国算力产业规模高速增长

布局持续优化

近期，工信部、国家发改委、国家能源局、国家数据局等部门相继出台一系列政策文件，推动算力基础设施建设，各行各业人工智能、元宇宙、数字孪生等新兴技术的崛起，奠定了我国算力规模高速增长的需求基础。近年来，我国算力产业增速稳定，2023年底，我国数据中心机架总规模达到810万标准机架，较去年增加近30%，算力规模达到230EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算）。

国家枢纽节点算力产业迅速发展，产业布局将持续优化

2022年2月，国家发展改革委、中央网信办等部门联合印发通知，“东数西算”工程正式全面启动，开启了我国算力资源跨区域统筹布局的新篇章。截至2024年3月底，八大国家枢纽节点、十大国家数据中心集群发展均取得了重大成果，10个国家数据中心集群算力总规模超过146万标准机架，整体上架率达到62.72%，较2022年同期提升4个百分点。

智能算力产业发挥自身优势，深度赋能实体经济

随着互联网、大数据、人工智能（AI）等与实体经济融合发展的新业态、新模式加速涌现，算力正加速从互联网、电子政务等领域向服务、金融、制造、交通、医疗等行业渗透，成为传统产业智能化改造和数字化转型的重要支点。算力总体结构已逐步从早期通用算力占主体，演变为通用算力、智算算力、超算算力协同发展格局。

时代背景下

电力与算力协同发展意义重大

电力与算力协同发展，构建数字经济与能源转型深度融合的新生态，符合产业交叉融合需求，更是保障国家安全、推进高质量发展的重要举措。在以算力为基础的“第四次工业革命”持续演进的背景下，二者融合发展，以电力保障算力高速发展和绿色转型，以算力破解电力系统“双高”(高比例可再生能源和高比例电力电子设备)运行难题，可以有利保障国家能源经济安全。促进电力算力协同发展，同时推动相关战略新兴产业、未来产业的融合发展，是发展新质生产力、推动电力与算力领域高质量发展的必由之路。

电力算力协同发展，成为推动能源结构转型、提高清洁能源消纳、减少碳排放的重要手段。在数据中心持续发展、算力用能高速提升的背景下，利用综合能源技术可以促进算力产业绿色低碳发展。算力向风光资源丰富的西部转移，以算力替代电力迁移，同时按时段合理规划计算任务时间编排，有助于促进新能源消纳，提高新型电力系统运行灵活性和运行效率。

电力算力协同发展，将广泛汇聚算力运营商、算力用户、电网企业、新能源企业、能源托管企业、虚拟电厂、负荷聚合商等多元利益主体，实现能源流、信息流、价值流的纵向贯通、横向互动。“电算协同”作为产业交叉融合领域，在技术上能够实现产业之间融合，在管理上能够积累政策法规经验，在运营上能够探索多方共赢的商业模式。构建全国一体的算力调度网络和算力市场机制，与电力现货和辅助服务市场、绿电绿证市场、碳排放权市场有效衔接，能够有效发挥市场协调引导作用。

电力与算力产业协同发展

面临的问题与挑战

当前，我国电力与算力产业协同发展，在技术和政策机制上仍有不足，行业各主体需要积极开展研究探索，及早形成协同格局，以共赢成效引导发展方向。

算力企业电费成本占比较大，需多措并举提高盈利能力和竞争力。全面挖掘“东数西训、东数西渲”等行业、消费市场算力应用场景，深度拓展基础算力、智算、超算运营市场规模，提高收入水平。通过采用技术措施降低数据中心能耗。加快落实2024年8月由国家发改委、国家能源局、国家数据局联合印发的《加快构建新型电力系统行动方案（2024~2027年）》，结合可再生能源开发，探索绿电就近接入与绿电聚合供应模式完善路径，显著降低算力产业电力消耗，减少电费支出。

东部地区数据中心绿电获取成本高，需优化建设策略与绿电市场交易机制。逐步分散当前中东部集聚的算力资源，在我国绿电资源丰富的西部地区加强建设计算量大、存储量大的大型数据中心。建议完善东部枢纽地区新建数据中心审批细则，明确扩容性数据中心范围及绿电考核规范。充分衔接全国统一电力市场建设，完善电力交易操作。推进跨区域电力资源协同，探索绿电就近接入，激励算力企业参与风光新能源、共享储能及虚拟电厂等新型电力系统建设，推动产业健康成长。

全国统一算力市场、电力市场尚不完善，迫切需要建立电力算力协同新型市场机制。党的二十届三中全会提出，“要构建全国统一大市场，打通制约经济循环的关键堵点，促进商品要素资源在更大范围内畅通流动。”电力、算力市场作为全国统一大市场的重要组成部分，将在全国一体化算力网、新型电力系统构建中扮演至关重要的角色。

电力与算力协同发展的

三个主要阶段

当前，我国电力与算力协同发展尚处于初步阶段，电力企业、算力企业积极开展研究，相继在时域、广域算力调度方面进行了技术尝试，取得了重要成果。除了在技术层面寻求突破，电力发展还需要解决制度体制、运营管理责任、数据隐私安全等问题的制约。总体上，中长期电力与算力协同，大体可划分为探索协同、全面协同、深度协同三个发展阶段。

探索协同期。在此阶段示范一批电算协同工程，研究算力资源调度平台技术，制定全国统一算力市场机制，探索算力中心参与需求侧响应及电力市场模式，示范算力中心源网荷储一体和多能互补、分布式交易、碳汇结算等多品种运营模式，探索电力算力行业在人工智能的合作模式。

全面协同期。在此阶段，初步建立算力资源调度平台及全国统一算力市场，基本建成全国统一电力市场，算力中心广泛参与电力市场，初步建立跨区算力调度与电力调度协同运行模式，基本覆盖源网荷储一体、多能互补的绿色数据中心，电力算力在人工智能领域全面合作，初步建立电算协同标准机制。

深度协同期。在此阶段，全国统一算力市场、电力市场全面建成、深度交互，电力与算力调度规模化协同运行，算力中心更高质量全面参与电力市场，电力算力供需端在更大范围内共享互济和优化配置，绿色数据中心全面覆盖，人工智能与电力行业深度耦合，逐步健全电算协同标准机制及产业链。

电力算力绿色高效协同发展

的建议

聚焦电力算力协同规划。一是加强数据中心负荷特性研究。科学研判数据中心扩展规模计划、数据中心供电可靠性要求，适度超前谋划电网发展，科学合理安排电网项目和建设时序并及时完成滚动规划，避免重复建设和电网资源配置不均问题。加强数据中心负荷的时间、空间分布特性以及用电结构变化规律分析，提高电力需求预测准确性，项目规划阶段，提前对接用电需求，开展电网现状诊断和运行数据分析。二是引导算力向清洁能源丰富的地区聚集。支撑电力资源的优化配置，引导算力向我国清洁能源资源富集的西部地区迁移，依据地区资源禀赋开展新能源、储能、数据中心等源网荷储一体化规划建设新模式，提升风光绿电本地消纳，实现绿色算力发展。三是推动人工智能在电力规划中应用。通过分析设备的工作状况和历史数据，人工智能可以优化设备的使用效率，延长设备的寿命，提高电力系统的运行效能。

聚焦算力参与电力灵活调节。一是挖掘数据中心集群灵活调节潜力。数据中心是目前已知的唯一一种可以不依赖电网而实现电力负荷瞬时转移的新型负荷，同时具备时间、空间调节潜力，能够为高比例新能源电力系统的运行优化创造更大的调峰空间。二是加强数据中心源网荷储多能互补互动。构建数据中心综合能源体系，推动数据中心直接参与或通过虚拟电厂、负荷聚合商等聚合参与电力互动，支撑区域电网削峰填谷与可再生能源消纳。

聚焦电力算力协同市场机制。一是采用电价机制引导数据中心优化用电行为。围绕分时电价政策，建议数据中心进一步优化用电行为，增大低谷时段算力用电需求，增加低谷用电量，主动适应电力系统运行特性，享受更加优惠的电价，从而达到降低用电成本的目的。二是完善考虑算力绿电需求的电力市场机制。建议进一步优化光伏、风电等绿色能源用能交易规则，探索绿电就近接入交易，进一步激发数据中心作为市场主体的参与活力，提升绿电交易电量，提高数据中心绿电占比，保障数据中心低碳绿电用能需求，同步降低用能成本。三是推进构建一体化算力服务调度平台。面向东西部算力枢纽节点建设国家级枢纽算力调度平台，逐步实现跨区算力调度与电力调度协同运行。

聚焦算力赋能新型电力系统。一是建立电力人工智能规模化应用框架体系。形成电力人工智能演进路径、电力人工智能基础底座、生成式及数据机理融合的电力人工智能应用技术、电网典型场景融合应用等体系化成果。支撑电算行业大模型建设和训练迭代，完善大模型和专用模型协同应用，支撑细分场景模型训练及推理计算。二是提高风光新能源智能预测水平。提高电力系统传感采集覆盖水平，与气象等行业算力系统跨平台对接，完善各类气象条件下的电网调度策略，依托算力助力电力系统新能源消纳。三是推进电网调度控制智算部署。研究考虑“双高”问题的大规模仿真与分析计算方法，同时加强信息系统与电力系统进一步融合，实现对系统的全面动态监控与实时分析计算。四是开展电力运维及防灾减灾智能化建设。针对输电无人机智能巡检、输电通道图像监测、智能客户服务、现场作业智能管控、变电智能巡检等场景加强人工智能建设。研究数据驱动的新型电力系统灾变风险演化及防控理论、预警方法。五是构建电力市场人工智能大模型。继续建立完善的电力市场专业大模型，对电力市场形成的海量数据进行智能检测检索以及关联分析。

聚焦电力保障算力绿色转型。一是开展数据中心储能系统建设。探索共享储能建设，通过规模化投资、建设、管理，有效降低储能设施的建设与运行成本，减少了自配储能的成本投入与管理投入。二是推广数据中心基础设施节能降耗技术。对供配电系统、储能系统、制冷系统、余热回收等进行技术创新，以达到算力基础设施节能降碳。三是加强高性能算力设备应用。通过对服务器进行工艺和产品创新、利用基于精简指令集架构的处理器、建设高密度服务器等措施达到高效节能的目的。四是应建立数据中心全局资源管理平台。通过AI技术优化数据中心基础设施管理、预设目标模型、联合自主学习，用人工智能技术做出更优的资源分配和调度决策。