多角度发力 “绿电”变“绿算”

近日，国家发展改革委等部门发布《关于促进可再生能源绿色电力证书市场高质量发展的意见》，明确对数据中心等实行绿证强制消费要求。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，算力和绿色电力的协同发展亟待加强。

算力与电力协同发展是趋势

随着数字经济的蓬勃发展，算力逐渐由互联网行业向交通、工业、金融等行业延伸，各行业对算力资源的需求持续高涨。

人工智能行业沿着规模定律向前演进，新模型不断涌现，模型训练参数量、数据量大幅增长，对算力的需求呈指数级增长。DeepSeek带来的算法效率的提升将推动大模型普及与应用落地，拉动数据中心、边缘及端侧算力需求。

规模庞大的算力带来了较大的能源消耗。在此形势下，算力与电力协同发展成为必然趋势。近年来，国家印发的多项文件均要求算力与电力协同，其中，《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》提出到2025年年底，算力电力双向协同机制初步形成，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%。

数据中心用能效率、绿电使用率等有待提升

当前，数据中心负荷快速增长，用能效率有待提升。2024年，全国信息传输、软件和信息技术服务业用电量占全社会用电量的比重约为1.7%。在枢纽节点城市，这一占比更大。以河北省张家口市为例，数据中心用电量占全社会用电量的比重已从2019年的6.8%增至2024年的23.6%。电能利用效率(PUE)是数据中心重要的能耗指标。据测算，2023年我国数据中心PUE为1.48。《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022～2025年)》要求到2025年，全国新建大型、超大型数据中心PUE降到1.3以下。

数据中心能耗高，绿电使用率有待提升。当前我国发电量结构仍以煤为主，决定了向电网采购电力所带来的间接碳排放量仍较高，考虑全生命周期，算力的碳足迹会进一步上升。目前，我国仍处于绿电交易市场建设初期，不同省份绿电交易规则和标准存在差异。我国电力市场、碳市场协同机制尚不完善，绿电绿证消费尚未全面纳入企业碳排放核算和产品碳足迹管理，绿电消费碳减排价值未能充分彰显。北京电力交易中心调研了468家数据中心2023年的绿电消费情况，合计消费绿电37.88亿千瓦时，仅占总用电量的11%。

数据中心呈现区域集聚化发展态势，电力设备利用率有待提升。“东数西算”八大国家算力枢纽节点分布在10个数据中心集群，算力规模约占全国的71.5%，新建数据中心90%是大型及以上规模。随着智能算力的发展、数据中心的规模化聚合和密集接入，接入电压等级有抬升趋势，属地电网的增容压力、规划难度进一步增加。与此同时，数据中心面临上架率相对较低、达产周期较长等问题。国家数据局数据显示，截至2024年3月底，10个数据中心集群整体上架率为62.72%，与国家文件要求的65%仍有一定差距。

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，智能算力数据中心对供电稳定性的要求高于传统数据中心。然而，随着新能源电源占比增加，其波动性对供电可靠性存在一定制约。河北、甘肃、宁夏等“东数西算”数据中心集群所在省份新能源发电装机占比已超过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，影响数据中心对电源稳定性的要求。

推动规划、调度、建设、市场等多方面协同

推动算力与电力协同发展可以从规划、调度、建设、市场等多角度发力。

规划协同，以可靠电力保障规模算力。加强政府、数据中心、电网企业等多方协作，科学研判算力发展规模、类型，明确建设进度、达产周期、能效标准，滚动完善数据中心集群所在地能源电力发展规划。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。

调度协同，以灵活算力消纳绿色电力。推动数据中心与电力系统协同调度，支持数据中心直接参与或通过虚拟电厂等方式参与电力市场交易和需求侧响应，用电力市场信号引导数据中心灵活调度算力负载执行时间、地点，降低数据中心用能成本，增加电力系统灵活性，促进新能源电量消纳。

建设协同，以高效电力支撑经济算力。在保障数据中心可靠供电基础上，依托物联网等技术聚合数据中心负荷侧资源，构建数据中心综合能源体，降低运营成本，提升能源利用效率和经济效益。

市场协同，以绿色电力驱动绿色算力。推动更多新能源电力进入市场，引导数据中心参与绿电、绿证交易，探索发用双方签订多年期绿色电力购买协议，为数据中心等绿电需求量大的用户提前锁定绿电供应。加强“电-碳”市场协同，推进绿证与全国碳排放权交易机制、温室气体自愿减排交易机制的衔接协调。

(作者单位：国网冀北电力有限公司经济技术研究院)