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关于算电协同,这篇文章值得一看!

09/08 09:11
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前段时间,我去了趟内蒙古,参观探访当地的算电协同项目。

说到算电协同,我相信大家都不陌生。这两年,国家一直都在宣传算电协同,出了不少政策,也搞了很多示范点。

所谓算电协同,从字面上其实并不难理解——

算,就是算力。电,就是电力。AI浪潮带动了对算力的需求,而算力离不开电力的支持。一个是电消费,一个是电供给,合起来,貌似就是尽可能多发电、多用电,就完事了。

直到这次实地探访,看了真实的项目场景,听了现场专家的讲解之后,我才发现,上面的理解还是肤浅了,算电协同并没有那么简单,而是牵扯到“源网荷储”一系列环节的复杂系统工程。

接下来,且听我给大家细细解读。

█ 算电协同,关键在于“协同”

算电协同的官方定义,是指通过算法、网络、市场化机制,实现算力基础设施(智算中心)与新型电力系统在规划、建设、调度、交易全流程上的动态匹配,形成双向闭环。

这个定义有点拗口。简单来说,算电协同,关键在于“协同”二字。它不是简单的“发电-用电”物理连接,而是算力与电力在时空上的深度耦合与动态平衡。

更简单来解释,就是让“电”跟着“算”走,或者让“算”跟着“电”走。算力网与电力网必须双向深度融合,以电强算、以算促电。

以电强算,是让电力系统提供稳定、低成本、高占比的绿电,支撑AI算力大规模扩张。

以算促电,是让算力集群作为负荷,深度参与电网调节,消纳风光新能源,平抑电网波动。

大家应该看出来了——之所以要协同,是因为算和电都是动态变化的。如果两者都静态恒定,根本不需要协同,直接供给就好了。

AI算力,其负载具有极强的波动性和突发性。大模型训练时,算力需求可能瞬间拉满;而在推理或空闲时段,负载又会大幅回落。

风光绿电,同样也具有天然的间歇性和波动性。有风的时候电多,没风的时候电少;白天光伏电多,晚上光伏电少。

绿电供给与算力需求,各有各自的“脾气”。如果节奏不协同,就会导致需要用电的时候,电不够。不需要用电的时候,电被浪费、抛弃。

传统的“源随荷动”模式,根本应对不了这种供需两端的双重波动。算力网和电网,分属不同体系,规划脱节,波动无法互相传导。

所以,我们要大力推动“算电协同”,转向更灵活的“源网荷储”联动机制,打通算力网和电网之间的壁垒。

█ “源网荷储”联动,如何实现算电协同

“源网荷储”联动机制,为什么能够实现算电协同呢?

我们先看看,到底什么是“源网荷储”。

“源”指电源侧,既包括传统火电、水电,也包括风电、光伏等。重点指后者。

“网”指电网,负责电力的传输与分配。

“荷”指负荷侧,即数据中心、智算中心等用电大户。

“储”指储能系统,用于平抑新能源波动、实现削峰填谷

(注意:有时候也会加上“算”,即“源网荷储算”。算是指算力基础设施。我个人觉得算和荷的重复度有点高。)

真正的算电协同,是指“源网荷储”不再各干各的,而是深度咬合、协同调度、相互配合。

这个协同,可以分为两个维度。

首先,是空间协同。

算和电,尽可能靠近。例如,将算力基础设施(智算中心)尽可能部署在风光水电富集的区域。这样一来,就可以就近消纳绿电,减少电网专送的投资,也可以降低长距离输电带来的损耗。“东数西算”,就是这个逻辑。

如果实在不能靠近,就通过特高压通道和区域电网的优化调度,实现跨区域的电力互济,让电力更精准地匹配算力的动态需求。

其次,是时间协同。

针对绿电存在波动的特点,动态调整智算中心的负载。

例如,光伏能源较多的区域,白天发电多,那就把高负载的任务安排在白天。或者,针对风电能源多的区域,晚上风电出力大,就把计算任务安排在夜间执行。

一般来说,实时推理任务不太适合进行“时间平移”。但非实时的大模型训练、数据清洗等任务,是非常适合的。

风电光伏充沛的时候,往往是电价低谷的时候,这种“时间平移”不仅提高了绿电的消纳率,也降低了用电成本。

要想实现刚才说的空间和时间协同,只靠“源”和“荷”是不够的,还需要“网”的灵活调度,以及“储”的缓冲调节。

“网”,是通过智能调度的电网,将电力精准输送到最需要的地方。

除了已有的电网之外,现在很多地方都搞“绿电直供”——风光电站建设专线,直连算力园区,实现绿电的点对点输送。西部地区的算力枢纽,特别喜欢这么干。

“储”,是最近几年非常火爆的赛道。它在发电高峰时存电、低谷时放电,平抑供需错配,为协同提供关键的缓冲空间。

有的智算中心园区,配套了光伏、储能一整套系统,形成了闭环供能,自发自用。Capex(建设投资)虽然高了一些,但Opex(运营成本)却大幅下降,长期来看经济性更优。

值得一提的是,除了电池储能之外,很多智算中心还会搞液冷蓄冷。

也就是在夜间电价低谷或绿电富余时,蓄冷。白天高峰时段,供冷。这相当于把“冷量”存了起来,既减少了白天对电网的依赖,又降低了制冷系统的能耗峰值。

算电协同,不仅仅是硬件基础设施上的投入,也需要软件层面的精细化运营与全链路的数字化管理。

通过建设算电协同调度平台,可以同时采集电力侧(发电、电价、电网负荷)、算力侧(任务类型、算力负载、SLA 约束)的信息,做联合优化决策。通过对算力任务的区分(实时/非实时),可以对任务进行调度。

一个高水平的智算中心,PUE(能源使用效率)要压到1.15,WUE(水效率)要小于1.1,温度波动要控制在1℃以内,制冷响应要5秒……这些指标背后,是对电力调度精度、储能配置、绿电溯源的极致要求。

AI跑得越猛,对算电协同的依赖就越深。可以说,没有算电协同,AI算力的成本和碳排放都兜不住。时间长了,会形成极大的成本和环境负担。

最后,我还要专门说说电力交易。

算力交易机制的完善,是算电协同从“物理连接”走向“市场驱动”的关键一环。从表面上看,算电协同是发电与用电。但其背后,是一本“经济账”。

智算中心作为消费侧,到底用谁的电,关键看电价。通过市场化交易,可以让双向选择的过程变得更透明。说白了,就是用电价信号来驱动算力资源的调度。

现在我们经常听说“绿电交易”、“绿证采购”。

绿电交易,是指发电企业与电力用户直接签订购售电合同,约定电量、电价和交易周期。这种方式让算力企业能锁定长期稳定的绿电供应,同时获得相对优惠的电价。

绿证采购,则是购买可再生能源环境属性的证明。它不直接对应物理电量的输送,而是通过购买证书,来证明企业使用了可再生能源,可以享受优惠电价,可以获得补贴。

这些举措,都是从市场化交易的角度,推动算电协同,推动能源绿色低碳转型。这和“碳交易”非常类似,都是通过市场机制,将环境价值转化为经济收益,从而激励企业更多地使用清洁能源。

█ 走进内蒙,亲眼看见算电协同真实落地

前面说了这么多,相信大家都看明白了,算电协同真的没有想象中那么简单。它的整个技术体系、商业模式和运营机制,都和传统方式有很大的区别。

单纯介绍理论,还是有点虚。接下来,我们就以内蒙为例,看看这个省到底是如何具体推进“算电协同”的。

内蒙是北方大省,面积广阔,资源丰富。内蒙著名的城市,鄂尔多斯,曾经以“扬眉吐气(羊煤土气)”闻名。其实,这也代表了内蒙的特点。“羊”代表畜牧业,“煤”是煤炭资源,“土”指稀土,“气”是天然气。

以前,内蒙都是卖煤炭、卖资源,用公路铁路把资源运出去,就完事了。

后来,内蒙开始建电厂,直接把煤炭就地转化为电能,再通过特高压输电通道送往京津冀和东部省份。

除了传统火电之外,内蒙还凭借自身优势,大力发展风电和光伏等新能源,推动能源结构的绿色转型。

这种“西电东送”的模式,虽然解决了东部用电紧张的问题,但输电损耗和通道建设成本依然高昂。

如今,算力时代全面到来,内蒙又进一步升级了玩法:不再只是把电送出去,而是把算力引进来。通过在本地建设大量的智算中心,直接消纳电力。

这就相当于把“瓦特”直接变成了“比特”,既避免了长距离输电的损耗,又提升了能源利用的整体效率。现在AI时代,讲的是Token,所以,也叫做“瓦特变Token”。

Token的价值,比电能、煤炭高多了。对内蒙来说,这就意味着从输出低附加值的初级能源,转向输出高附加值的数字服务。这种转型大幅提升了当地的经济效益,也改善了环境,实现了可持续发展。

我们可以通过一些具体的数据来看。

在发电方面,内蒙分为蒙西电网(内蒙古电力集团)、蒙东电网(国家电网蒙东)两套电力体系,是全国第一大发电省份、最大绿电外送基地。

2025年,内蒙总发电量为8517亿kWh,位居全国第一。其中,火电5920亿kWh,风电2033亿kWh(全国第一),光伏512亿kWh(全国第二)。

总装机突破3亿kW,其中新能源(风电+光伏)装机1.76亿kW,占比53%。

外送电量1870亿kWh,其中绿电900亿kWh,送往华北、华东,外送规模全国第一。

电价方面,蒙西市场年度综合交易均价约0.26-0.30元/kWh(不含输配电价),加上输配电、基金附加后,终端综合电价0.34-0.48元/kWh区间。

在内蒙,风电光伏全部市场化,无固定标杆电价,由现货/中长期交易形成,大风季经常出现低价甚至负电价。

如此明显的电价优势,吸引了大量的智算中心落地。

内蒙古通信管理局公布的数据显示,全区基础电信企业算力规模达到4.2万P,智算规模就占到3.8万P,智算占比高达91%。其中呼和浩特和林格尔新区算力总规模突破12.5万P,智算占比更是超过95%。

例如,中国移动呼和浩特数据中心,是中国移动“4+N+31+X”算力布局中规模最大、技术最先进、保障最完备的中心节点,全域落地源网荷储算一体化算电协同体系。中心的B07,是全球运营商最大单体液冷智算中心。

现在,该园区已经实现85%绿电供应,依托冷板式液冷双循环架构,智算部分PUE低到1.15。园区还配套风光储专线,努力建设零碳算力园区。

再例如,中国电信云计算内蒙古信息园,是国家首批算电协同示范工程。园区配套风光储直供,风光就地消纳率43%,叠加绿电交易整体绿电占比超95%,一年减碳大约64万吨。

园区还规划了全国首个昇腾新一代超节点智算中心,专门啃单机柜100kW超高密算力的散热硬骨头——CDU制冷5秒响应,温度波动控制在1℃以内,供电效率高达98.4%。

我们再看看绿电直供的案例。

华电在内蒙古搞了全国首个“点对点”数据中心集群绿电直供项目。项目建设30万千瓦风电、6万千瓦光伏,配套6.48万千瓦/25.92万千瓦时新型储能系统。

项目专门架了41公里的110千伏专用输电线路,直接把风光电送到算力园区。

他们还构建了一套“绿电直供、公网托底”的双重供电保障机制——直供绿电不够了,瞬间切回公网,算力负荷一刻不停。

华电还自研了一套一体化智能调控平台,发电监控、功率预测、电碳协同全管起来,做到“每一度绿电全程溯源”。项目一期每年输出可溯源绿电7.6亿千瓦时,帮助入驻的数据中心降低了15%-20%的用电成本。

前面我们提到的那个电力交易,内蒙也有落地。

内蒙古电力交易中心,是全国首家同时做绿电、绿证双交易的省级机构。简单来讲,算力企业消耗了多少绿电,在这里就可以拿到合规凭证,实现“电证碳”打通。让风光发出来的绿色电力,可以实实在在被算力产业消费,把本地的新能源资源价值真正释放出来。

总而言之,内蒙古真正把“发电—输电—用电—算电”整条链路都打通了。

在这里,算电协同不再是PPT上的概念,而是落地成为一个个看得见、摸得着的项目。推动算电协同,给当地带来了实实在在的经济和环境回报。

█ 结语

国家“十五五”开局,把算力网、新一代通信网、新型电网都列进了国家战略基础设施的“六张网”重点布局。算电协同,就是这张大网里承上启下的那一扣。

未来的竞争,是AI的竞争,是算力的竞争。但更本质上,是能源的竞争。谁掌握了更稳定、更绿色、更低成本的能源供给,谁就能在AI时代的长跑中占据主动。

期待算电协同战略能够稳扎稳打,持续推进下去,帮助我们构建竞争优势,赢得未来发展的主动权。

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通信行业知名新媒体鲜枣课堂创始人,通信行业资深专家、行业分析师、自媒体作者,《智联天下:移动通信改变中国》丛书作者。通信行业13年工作经验,曾长期任职于中兴通讯股份有限公司,从事2/3/4G及5G相关技术领域方面的研究,曾担任中兴通讯核心网产品线产品经理、能力提升总监、中兴通讯学院二级讲师、中兴通讯高级主任工程师,拥有丰富的行业经验和积累。