随着人工智能(AI)大模型的迅速普及与用户量快速增长，引发业内对电力支撑能力的担忧。在算力狂飙的背后，如何既满足AI对算力的需求，又实现绿色发展？近日，在由中国国防邮电职工技术协会、中国通信企业协会通信网络运营专业委员会主办的“算电协同绿色发展及应用跨行业生态论坛”上，能源、算力、AI等多领域专家共同探讨了“算电协同”的绿色发展路径。
■■ 需充足的电力保障
“当前，我们不仅要考虑电力供给总量是否满足算力发展的需求，还需充分考虑电力供给的绿色低碳、经济便捷和可持续性等因素。”中国国防邮电职工技术协会常务秘书长张强表示，价格低廉的绿色电力正成为算力中心建设决策的重要考量，算力和电力设施的规划、建设、运营等方面的协同越来越重要。
据中国通信企业协会通信网络运营专业委员会统计，2023年，我国数据中心总耗电量超1500亿千瓦时，同比增长15%；预计2025年，全国数据中心用电量将达到约2000亿千瓦时。“这组数据提出一个新课题，算力发展必须与电力资源绿色低碳深度融合。”该协会的一位专家说。
事实上，“算电协同”也是当前算力需求侧、能源侧、算力供应侧的客观需要。2023年12月，国家发改委、国家数据局等五部门联合印发《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，强调统筹算力和绿色电力协同建设，促进绿电消纳和数据中心节能降耗。《“十四五”数字经济发展规划》《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》等文件，也着力推动算力与绿色电力的一体化融合。
■■ 仍存多重矛盾制约
尽管政策频出，但“算电协同”在实践中进展并不顺利。据了解，当前，数据中心能耗管理普遍存在精细化、数字化、智能化水平不高，算力—电力—热力多专业运维缺乏协同等问题。
在国网冀北电力有限公司经济技术研究院教授级高级工程师岳昊看来，当前“算电协同”发展存在几组矛盾：算力的高耗能特性和低用能效率的矛盾；算力的高碳排特性和低绿电使用率的矛盾；算力高密度布局和电力设备低利用率的矛盾；算力对高供电可靠性的要求和新能源发电波动性的矛盾。
岳昊告诉《中国能源报》记者，数据中心供电可靠率要求高，多数采用双电源或多回路供电，要求变压器全容量备供。数据中心报装容量偏大、双电源占比接近100%。
我国中西部地区风光资源丰富，在“东数西算”背景下，数据中心向西部转移，既可以消纳新能源又可以实现自身降碳。但数据中心的高性能设备及业务需求对电源稳定性要求极高，与风光发电波动性大、利用小时数低的特性存在结构性矛盾。
据岳昊介绍，河北、甘肃、宁夏等“东数西算”国家数据中心集群所在省份新能源装机占比已超过50%。“新能源大发与用电负荷季节性错配、时段性错配越来越明显，夏季‘极热无风’、 晚峰‘日落无光’，导致新能源出力严重受阻，影响发电能力。”
■■ 需多方面采取措施
“算电协同”离不开能源与算力领域产、学、研广泛参与，也需要行业、企业等多方形成合力。
针对如何降低数据中心服务器电耗的问题，清华大学长聘教授、博士生导师李震认为，要提高算效来降低电耗。“一方面，可以就近接入风光电，利用自身UPS储能调峰。另一方面，可通过预测任务需求和资源使用情况，动态调整资源分配，将任务分配到最合适的服务器上。当任务较少时，也可以通过关闭或休眠闲置服务器。”
中国工程院院士、中国互联网协会专家咨询委员会主任邬贺铨建议，应从需求响应与负载调度、分布式能源与储能、绿电的利用、微电网与能源互联网等方面进行用能策略的改进。比如，在需求响应与负载调度方面，算力中心应根据电力市场的实时电价或电网负荷情况，动态调整计算负载，助力削峰填谷。
“在电网侧也要根据算力中心的情况，采取相应措施。”邬贺铨说，比如电网需要提高对可再生能源(如风能、太阳能)发电量的预测精度，以便更好匹配算力中心的负载波动。通过微电网或虚拟电厂技术，电网整合算力中心周边的分布式能源资源，从而实现灵活调度和优化利用。
此外，也有与会专家表示，随着电力需求的激增，智能电网也成为电力系统的重要支撑，能够实时调配电力资源，确保数据中心等高耗能设施的稳定运行，通过深度融合算力网络和智能电网，可以实现电力系统的智能化升级，提高能源利用效率，促进可再生能源的有效消纳。