隨著人工智能大模型時(shí)代全面到來，算力以指數(shù)級(jí)擴(kuò)張，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心生產(chǎn)力。但算力狂奔的背后，是電力需求激增、電網(wǎng)承壓、能源結(jié)構(gòu)重構(gòu)的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。
在正在舉行的第四屆中國能源周的“AI算力與數(shù)字能源”專題論壇上，來自科研院所、電網(wǎng)企業(yè)、算力運(yùn)營商的多位專家表示，算力已成為超級(jí)用電負(fù)荷，電力系統(tǒng)正被全面倒逼重構(gòu)，算電融合將經(jīng)歷寄生、共生、新生階段，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與算網(wǎng)相互重塑。
“不止電量、更嚴(yán)峻的是功率問題” 電力已成算力發(fā)展剛性天花板
人工智能浪潮下，算力規(guī)?？焖龠M(jìn)入GW級(jí)時(shí)代，電力約束已成為AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要邊界。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、歐盟科學(xué)院院士孫金華直言：“數(shù)據(jù)中心是個(gè)電老虎，當(dāng)前用電量占全社會(huì)總用電量約2%，2030年有望達(dá)到5.3%，規(guī)模將達(dá)幾千億千瓦時(shí)。”隨著大模型算力需求激增，電力需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，而國家明確要求，到2030年數(shù)據(jù)中心綠電使用占比必須達(dá)到80%以上。
世紀(jì)互聯(lián)高級(jí)副總裁兼能源規(guī)劃負(fù)責(zé)人戚野白從產(chǎn)業(yè)一線印證：“算力項(xiàng)目已進(jìn)入GW級(jí)時(shí)代，未來10年AI年用電量將達(dá)1.2萬億千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)將占全社會(huì)用電的7%—9%，國內(nèi)每年用電增量接近1個(gè)三峽電站的發(fā)電量。”算力不再是普通負(fù)荷，而是重塑能源消費(fèi)格局的核心變量。
更嚴(yán)峻的是功率沖擊而非單純電量增長，傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行邏輯，已無法適配AI算力的動(dòng)態(tài)特性。國網(wǎng)冀北電科院電力系統(tǒng)研究所副所長王澤森警示行業(yè)核心誤區(qū)：“算力發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的影響，不是電量問題，而是電力（功率）問題。百萬千瓦級(jí)數(shù)據(jù)中心可在0.5毫秒到毫秒間出現(xiàn)萬千瓦級(jí)功率波動(dòng)，如果多個(gè)數(shù)據(jù)中心同時(shí)波動(dòng)，那么10萬千瓦級(jí)的電力調(diào)整對(duì)于電網(wǎng)的局部調(diào)頻困難非常大。”
同時(shí)，電力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)節(jié)奏也存在錯(cuò)配。王澤森提供一組對(duì)比數(shù)據(jù)：“現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心最快8個(gè)月就能建成投產(chǎn)，而一座變電站、一條輸電線路完整建設(shè)需要3—5年，電網(wǎng)設(shè)施建設(shè)速度跟不上算力建設(shè)速度。”電力基礎(chǔ)設(shè)施滯后，正成為算力規(guī)?；涞氐目c(diǎn)之一。
空間、時(shí)間、系統(tǒng)三重矛盾成算電協(xié)同化解難題
多位專家指出，當(dāng)前算電協(xié)同面臨空間錯(cuò)配、時(shí)間錯(cuò)配、系統(tǒng)錯(cuò)配三大結(jié)構(gòu)性矛盾，已到改革的臨界點(diǎn)。
空間錯(cuò)配最為突出。中國信通院云計(jì)算與數(shù)字化研究所高級(jí)業(yè)務(wù)主管楊碩總結(jié)：“我國可再生能源集中在西部、西北部，算力需求超60%集中在東部、南部，形成‘綠電在西、算力在東’的天然錯(cuò)配。”在此格局下，資源利用效率低下，東部用電緊張、西部綠電消納困難并存。
針對(duì)這一矛盾，賽迪研究院未來產(chǎn)業(yè)研究中心人工智能研究室主任鐘新龍強(qiáng)調(diào)：“必須建立空間、時(shí)間、市場、標(biāo)準(zhǔn)四維協(xié)同機(jī)制，讓數(shù)據(jù)多跑路、電力少跑路，用市場機(jī)制實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)配置。”
綠電波動(dòng)與算力剛性矛盾尖銳。孫金華強(qiáng)調(diào)：“綠電最大問題是隨機(jī)性、波動(dòng)性，而算力要求24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，必須依靠儲(chǔ)能調(diào)節(jié)，但儲(chǔ)能電站火災(zāi)頻發(fā)，全球年火災(zāi)概率高，美國更是達(dá)到1.5%—2.1%，韓國數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能火災(zāi)曾持續(xù)燃燒22小時(shí)。”綠色化與安全化成為兩難選擇。
孫金華認(rèn)為，算力與儲(chǔ)能高速發(fā)展，安全是底線，必須以材料、預(yù)警、消防三重技術(shù)筑牢安全底座，同時(shí)用AI大模型驅(qū)動(dòng)安全防控升級(jí)。
電網(wǎng)系統(tǒng)韌性面臨極限挑戰(zhàn)。王澤森以冀北電網(wǎng)樣本說明：“冀北新能源裝機(jī)占比81%、發(fā)電量占比56.31%，同時(shí)承載京津冀算力樞紐，算力+新能源雙重電力電子化，持續(xù)拉低電網(wǎng)強(qiáng)度，可能引發(fā)震蕩放大、連鎖脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。”傳統(tǒng)以同步機(jī)組為核心的電力系統(tǒng)，正走向低慣量、弱穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
鐘新龍從戰(zhàn)略層面總結(jié)海外教訓(xùn)：“美國已出現(xiàn)算力需求暴增、電力供給無法支撐，企業(yè)被迫自建核電小堆的困境，我們必須提前化解‘算力高速增長、電力難以適配’的結(jié)構(gòu)性矛盾。”
算力從寄生到新生 電網(wǎng)與算網(wǎng)或?qū)⑾嗷ブ厮?/strong>
算力爆發(fā)式增長，正在全面倒逼電力系統(tǒng)重構(gòu)；而電力系統(tǒng)的變革，也在重新定義算力產(chǎn)業(yè)的邊界與未來。算電協(xié)同不再是簡單的“算力+電力”，算電協(xié)同不能停留在簡單用電層面，必須走向全鏈條、全維度、全周期的電力協(xié)同，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、調(diào)度、市場、安全一體化重構(gòu)，從頂層設(shè)計(jì)到底層技術(shù)、從規(guī)劃建設(shè)到市場運(yùn)營、從安全保障到價(jià)值創(chuàng)造全方位革命。
戚野白表示：“算力企業(yè)必須堅(jiān)持電網(wǎng)友好、主動(dòng)平衡、可觀可調(diào)、綠色低碳，主動(dòng)做電網(wǎng)的伙伴，而非負(fù)擔(dān)。”他從產(chǎn)業(yè)演進(jìn)視角展望：“AI開啟超互聯(lián)智能經(jīng)濟(jì)時(shí)代，算電融合將經(jīng)歷寄生、共生、新生三階段，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與算網(wǎng)相互重塑，構(gòu)建全域自平衡新生態(tài)。”
鐘新龍表示：“算電協(xié)同已納入‘六網(wǎng)融合’國家戰(zhàn)略，不是技術(shù)問題，是能源保障與AI應(yīng)用雙向循環(huán)的戰(zhàn)略問題。算電協(xié)同不是概念期，而是落地見效期，要從靜態(tài)規(guī)劃轉(zhuǎn)向敏捷動(dòng)態(tài)調(diào)整，打造中國特色算電協(xié)同模式，為全球提供方案。”
規(guī)劃協(xié)同是算電融合的第一個(gè)要求。楊碩提出三大區(qū)域模式：“能源+算力雙富集的優(yōu)勢區(qū)主推源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化；風(fēng)光富集非樞紐的機(jī)遇區(qū)要跨省結(jié)對(duì)承接算力；東部算力密集的聯(lián)動(dòng)區(qū)則靠市場化機(jī)制實(shí)現(xiàn)綠電普惠使用。”
南方電網(wǎng)電算科技數(shù)字工程有限公司技術(shù)總工錢琳提出一條落地路徑：“推行多站融合，在變電站內(nèi)建設(shè)數(shù)據(jù)中心、儲(chǔ)能站，共享土地、光纜、電力資源，時(shí)延進(jìn)入毫秒級(jí)，大幅降低算力中心建設(shè)與運(yùn)營成本。”
在調(diào)度運(yùn)行層面，專家則認(rèn)為，算力應(yīng)當(dāng)成為可調(diào)節(jié)、可遷移、可交易的優(yōu)質(zhì)柔性負(fù)荷。王澤森認(rèn)為：“算電協(xié)同的核心是從電量協(xié)同走向電力協(xié)同，必須前置規(guī)劃、聯(lián)合仿真、動(dòng)態(tài)調(diào)控，在保障電網(wǎng)安全前提下，支撐算力高質(zhì)量發(fā)展。”
國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)總工程師李慶峰介紹實(shí)踐成果：“AI賦能新能源功率預(yù)測，光伏準(zhǔn)確率達(dá)94.6%、風(fēng)電達(dá)93.7%，算力可參與需求響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)算電雙向調(diào)節(jié)。”他進(jìn)一步提出戰(zhàn)略方向：“AI與新型電力系統(tǒng)雙向賦能已成國家戰(zhàn)略，算力網(wǎng)、通信網(wǎng)、數(shù)字網(wǎng)、電網(wǎng)四網(wǎng)協(xié)同，是未來核心發(fā)展方向。”
錢琳分享南網(wǎng)標(biāo)桿案例：“廣州迎峰度夏電力緊張時(shí)，將算力調(diào)度至貴州水電富集區(qū)域，度電成本大幅下降，同時(shí)消納西部富余綠電，實(shí)現(xiàn)雙贏。”
面向未來，所有專家共同傳遞出清晰信號(hào)：算力重構(gòu)電力、電力定義未來。只有真正實(shí)現(xiàn)從電量協(xié)同到電力協(xié)同的跨越，把規(guī)劃、調(diào)度、技術(shù)、市場全面打通，算網(wǎng)、電網(wǎng)雙向賦能，才能讓電力安全托舉算力增長，讓算力反哺能源轉(zhuǎn)型。
原標(biāo)題：算力爆發(fā)倒逼電力系統(tǒng)重構(gòu) 算電協(xié)同從“寄生”到“共生”“新生”
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