绿电漫谈 | 第1期：算力的尽头是绿电

引言

在数字经济时代，算力是支撑国民经济发展的新质生产力，也是全球竞争的新焦点。2024年发布的《中国综合算力指数》报告显示，廊坊、张家口的算力指数分别居全国第一、第二。而张家口作为“东数西算”工程京津冀国家算力枢纽节点，已建成投运国家重点数据中心项目37个，服务器超172万台，算力规模达到3.01万P，居河北省首位，成为我国大数据产业发展速度最快的地区之一。

数据中心是承载算力、发展人工智能的关键基础设施，具有高能耗的特性。在加快发展新一代人工智能和实现“双碳”目标的双重驱动下，算力和绿色电力（以下简称绿电）的协同发展是大势所趋。

希冀《绿电漫谈》第1期，将带你解锁算力变“绿”的探索之旅，跟随绿电足迹翻开算力产业低碳变革的新篇章。

岳昊 国网冀北电力高级专家、教授级高工

他作为国网冀北经研院“算力-电力协同”研究团队负责人，长期从事电网规划、信息技术交叉学科研究。面对“双碳”目标要求和算力快速增长趋势，其团队重点开展算力-电力协同研究，通过科学预测算力用电需求，协同规划布局算力、电力基础设施，着力破解高比例新能源电网与大型数据中心集群协同优化难题，助力新型电力系统构建和新型基础设施建设。

Q1

为什么在数据产业中，绿电如此重要？

近年来，人工智能的崛起带来巨大的用电需求。DeepSeek-V3仅一次训练的耗电量为108.7万度电，相当于我国约360个家庭一整年的生活用电量，按照最新全国电力平均二氧化碳排放因子计算，将产生约583吨碳排放，而ChatGPT-4一次训练将产生8692吨碳排放，两者分别相当于106辆和1580辆油车一年的碳排放量。

研究团队结合数据中心报装需求和预测模型，预计冀北地区2030年算力负荷将达到730万千瓦、占最大负荷17.4%，用电量将达到391-489亿千瓦时，占全社会用电量的14.6-17.6%。

“AI的尽头是算力，算力的尽头是电力”，面对人工智能、大数据这种“无烟囱”的高耗能、高碳排放行业，绿色电力显得尤为重要。

▲万国数据廊坊曙成数据中心（邹明摄）

Q2

算力变“绿”的关键点是什么？

当前，国家明确提出到2025年底，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比达到80%。然而，实现这一目标仍面临多重挑战：算力负荷的快速增长不仅加剧了夏季用电高峰期的保供压力，还因数据中心的密集并网和规模化聚合发展，导致电网接入资源日益紧张；与此同时，算力需求与新能源发电的波动性存在结构性矛盾，数据中心高比例使用绿电存在挑战；此外，尽管绿电消费需求旺盛，但灵活、多时间尺度的交易机制仍待完善。

破解这些难题的关键在于开展电力-算力协同优化。首先需科学研判算力产业发展趋势，动态优化电网规划，明确建设周期与能效标准，为资源调配提供精准依据。在此基础上，可依托数据中心的时空调节潜力，构建双向协同调度机制，通过电价信号引导算力负荷“移峰填谷”——既能在新能源大发时段提升绿电消纳比例，又能降低企业用能成本。进一步地，需加速绿电交易模式创新，开发多时间尺度的绿电匹配机制，降低数据中心用能成本，激励企业主动参与市场交易，提升绿电使用率。

▲国网廊坊供电公司员工为大数据企业自建变电站送电提供现场指导（邹明摄）

Q3

电网布局如何走出第一步？

数据中心负荷井喷式增长，对我们电网可靠供电提出了更高要求，电网在基础设施建设阶段，就需要提前规划布局。做好电网规划的第一步，就是尽可能准确地预测数据中心未来用电负荷。

数据中心作为一种新兴的、快速发展的电力负荷，对于其历史电量统计和未来电量预测，都没有可借鉴的先例。主要有两大难点，一是识别难，二是预测难。

Q4

如何解决数据中心负荷的“二难”问题？

识别难，在于数据中心既包含独立报装用户，又涉及分散于教育、金融、政府、互联网等行业的内部数据中心，由于尚未形成较为准确的用电量统计规范，导致行业数据存在覆盖不全、交叉重叠等问题，难以精准评估实际用电规模及增长趋势，制约电网规划科学性。

针对该问题，研究团队结合冀北地区数据中心负荷特性、行业分布等特征，综合设计了数据中心筛查规则，依托电网数据中台，实施大数据筛查。经验证，该方法识别成功率超过94%，为研判数据产业用电需求提供数据支撑。

预测难，在于数据中心包括服务器、存储设备、网络设备等多个单元，用电环境复杂。对数据中心进行电量预测，通常需要输入IT设备特征、分布信息等大量运维参数，而关键数据往往缺失。面对算力基建加速现状，亟需建立基于宏观参数的快速预测模型。

研究团队创新开发算力-电力关联计算模型，通过将服务器复杂参数映射为可获取的宏观指标，实现用电需求高效测算。该模型可量化评估能效水平、设备利用率等要素对电力趋势的影响，经历史数据验证兼具效率与精度，为区域数据产业电力规划提供决策工具。

▲张家口怀来大数据科技产业园

Q5

如何通过“算力-电力双向协同”促进新能源消纳？

算力负荷与传统可调节负荷不同，它不仅能在时间上灵活调整用电需求，还能在空间上转移电力消耗，是目前唯一无需依赖电网即可快速实现负荷转移的新型负荷类型。这种独特的双重调节能力，使其成为平衡电力供需的重要工具。

时间调节即“算力随电力波动调整”。对于数据分析、模型训练等对实时性要求不高的离线算力任务，可以通过调整任务的执行时间，主动匹配新能源发电的高峰期。例如，在风力或光伏发电量充足的时段集中执行这些任务，既能充分利用绿电，又能缓解电网的调峰压力。

空间调节即“电力随算力需求流动”。对于需要即时响应的在线算力任务（如电商交易、短视频服务），则可通过跨区域调度，在不同地理位置的数据中心之间灵活分配任务。例如，当张家口新能源发电量激增时，可将廊坊的部分算力需求转移至张家口的数据中心，就近消纳绿电，既降低输电损耗，又提升新能源利用率。

▲国家风光储输示范工程光伏区（王子元摄）

首先得益于冀北新能源产业的快速发展。地处河北北部的冀北清洁能源基地是我国“十四五”规划的九大清洁能源基地之一，风、光资源丰富。截至目前，冀北清洁能源基地风、光等新能源总装机已达7584.54万千瓦，装机占比超74%。今年一季度，该地区新能源发电量达321.63亿千瓦时，同比增长39.63%，占电源发电总量的55.94%。

电网建设格局基本满足新能源增长需求。冀北清洁能源基地先后建成投运张北柔性直流、张北—雄安特高压交流、张北—胜利特高压交流等重点工程。目前，已形成以特高压为支撑、交直流电网融合发展的新能源送出格局，“三横四纵”500千伏主网架。同时，“新能源+储能+调相机”、构网型新能源场站、虚拟电厂等一批新技术、新模式的落地应用，有力推动了源、网、荷、储等能源全要素的协调互动，进一步促进该基地新能源送出能力的持续提升。

绿电交易市场机制不断完善。冀北绿电交易市场作为全国交易规模领先的绿电市场，2024年交易量突破280亿千瓦时，交易量同比增长42.85%。为应对激增的绿电需求，冀北交易公司协助政府构建“政策锚定+市场牵引”双轮驱动机制，通过监测新能源发电出力和市场供需波动，逐步放开新能源入市比例，扩大绿电供给。