电力与算力协同融合的方向与途径

新型电力系统是在传统电力系统的基础上，引入先进的信息通信技术、控制技术和能源技术，可控对象从以源为主扩展到源网荷储各环节，控制规模呈指数级增长。调控方式从传统“源随荷动”转向“源网荷储融合互动”，支撑新型储能、多元化负荷大规模友好并网，实现电力系统的智能化、清洁化、高效化和可持续发展。

算力是对数据的处理能力，存在于数据中心、超算中心和各类智能终端设施中，其核心是CPU、GPU等芯片，由计算机、服务器、高性能计算集群承载。算力将是未来很长一段时间经济社会发展最重要的战略资源之一，随着生成式人工智能不断发展，带动智算需求呈指数级增长。

算力作为数字经济的核心资源，其产业的高速发展必将带动电力需求不断增长，两者协同发展已成必然趋势，亦将带动液冷、热泵、储能、微电网、综合能源等相关产业发展。这些产业不仅为智算中心提供技术支持和解决方案，还可在更广泛的领域发挥重要作用，推动经济社会高质量发展。新型电力系统建设也亟需大规模算力支撑，助力调控技术手段和智能化水平的跨越式升级（见图3）。

自2018年以来，应用服务侧的全国信息传输、软件和信息技术服务业用电量年均增长率高达14.6%，这一增速在国民经济行业用电活动划分的11个门类中排名第一（见图4）。2023年的用电量达1473亿千瓦时，凸显了信息技术服务行业对于能源的巨大需求以及行业自身的快速发展；同期，制造产业侧的全国计算机、通信和其他电子设备制造业用电量年均增长14.1%，达2548亿千瓦时，不仅满足了日益增长的算力需求，还促进了上下游产业链的协同发展（见图5）。

在出现颠覆性的节能降耗革命前，用电量增长速度与产业产能的规模存在明显的正相关。在全国信息传输、软件和信息技术产业领域，制造产业侧的用电增长速度稍低于应用服务侧，考虑部分先进算力的进口设备因素，两者总体上基本保持一致。

但是，纵观应用服务侧的全国信息传输、软件和信息技术服务业用电增长情况和制造产业侧的全国计算机、通信和其他电子设备制造业用电增长情况，两者与算力研究领域的算力规模、结构分布及增速情况有着比较明显的差异，在一定程度上可以揭示算力应用进程阶段状况、潜在用电强需求爆发概率、数据中心上架实际利用率、电力算力错位可能导致的相互制约等现象因素，需进一步开展深入调研和专题研究。以上数据分析进一步呈现出新时代电力与算力协同的必要性，近远期电力与算力协同融合的方向和途径主要有四个方面：

在统筹规划方向

加强顶层设计，确保算力网络建设与国家发展战略相协调，新建大型和超大型数据中心按全国一体化算力规划布局，有利于为经济社会发展提供稳定、高效、清洁的电力支持。国家“十四五”规划的九大清洁电力一体化大基地总规模超200吉瓦，其中七座位于中西部地区，每个大基地装机容量均在千万千瓦级以上，可以满足数据中心用电增长需求，未来绿色数据中心将具备全部使用清洁电力的基础条件。

在微观选址上，开展电力与算力协同新基建建设，通过统筹能耗水平、网络带宽、产业特征、负荷特征、气候资源、人才资源等因素，实现数据中心和新能源电源点在规划设计上的多维布局匹配。采取数电联营、绿电聚合、备用共享、多站合一、综合能源模式等策略，提高能源供需利用效率，降低算力与电力建设成本。

在产业协同方向

算力是数字经济时代的新质生产力，不断为千行百业数字化转型注入新动能。据我国信通院测算，算力每投入1元将带动3～4元的经济产出。全国性算力枢纽和数据中心集群建设可带动相关产业投资，形成新的经济增长格局。

算力建设可带动设备高效智能运维和协同运行优化，在计算设备和服务器的设计与制造中，采用更先进的节能技术，降低设备用电损耗及算力成本，促进节能诊断、节能改造设计等新业态发展。同时，新型电力系统建设探索新型智能化的供配电方式，直接激励相关设备制造业、系统集成和技术研发产业的兴旺发展。

在安全保障方向

光伏和风电等绿色电源随机性、间歇性、波动性特征显著，严重受限于气象条件。大规模新能源并网后，不同时间尺度供需平衡调控难度大幅增加，对新能源资源评估与发电预测、电力电量平衡、大范围跨时空资源配置、长周期规模化储能等技术提出更高要求。

依托“东数西算”和“西电东送”战略布局，优化东西部电力与算力资源的时空调度，在保障电力与算力双重安全的前提下，推动算力和电力的双向互动。算力通过分析气象、电网运行数据，实现对发电和用电负荷的精准预测，配合对海量调节资源的精准调度，实现多时空的实时供需平衡。电力智能化调度可实现源网荷储的互动和多能协同互补，开展需求侧响应。通过多元化能源结构降低对单一能源的依赖，增强能源供应的稳定性。

在绿色发展方向

随着计算和存储需求的显著增长，算力能源消耗和温室气体排放问题日益受到重视。绿色算力与电力的协同发展已成为衡量信息时代创新能力的重要指标。绿色发展理念应始终贯穿算力网络建设的全过程，探索新能源电力就近供电、聚合交易、就地消纳等模式，减少远距离输电的需求和损耗。

完善技术路径与市场化机制，实现算力发展与节能减排的平衡。依据水风光发电特性预测、优化算力负载，根据实际算力需求调度电力多元灵活性资源，实现双方调度机制高效协同运转，推动绿色算力技术的研发和应用。鼓励数据中心通过绿电绿证交易等方式提高可再生能源的利用率，鼓励有关地区探索开展数据中心绿电直供。通过供配电系统、制冷散热系统、储能系统绿色化，实现算力的节能减排。加强数据中心余热资源回收利用，满足周边地区用热需求。