今年以來，中國(guó)AI、算力的異軍突起，推動(dòng)著全球科技格局的變化。在當(dāng)下的大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)中，AI、算力已成為無形的、至關(guān)重要的戰(zhàn)略資源。

　　此前《人民日?qǐng)?bào)》通過專訪任正非對(duì)外釋放信號(hào)，其中也提及，AI競(jìng)爭(zhēng)的背后，要有充足的電力、發(fā)達(dá)的信息網(wǎng)絡(luò)。而從全球視野看，中國(guó)有這樣的優(yōu)勢(shì)。這與“AI的盡頭是算力，算力的盡頭是電力”這一行業(yè)流行語(yǔ)所傳達(dá)的意義也不謀而合。

　　算力“吃電”何解?

　　近年來，在國(guó)家“東數(shù)西算”工程和AI大模型技術(shù)應(yīng)用的雙重驅(qū)動(dòng)下，全國(guó)算力產(chǎn)業(yè)的用電需求呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。浙江作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)大省，上揚(yáng)趨勢(shì)明顯。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，浙江2024年算力產(chǎn)業(yè)總耗電量大約是48億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)率超過13%，明顯高于浙江去年全社會(huì)用電量的增長(zhǎng)率9.5%，包括全社會(huì)最大負(fù)荷增長(zhǎng)率7.5%。

　　隨著以阿里和杭州六小龍等為代表的一批人工智能產(chǎn)業(yè)不斷升溫，今年1至6月，浙江省算力中心用電量26.1億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)達(dá)26.3%。

　　一邊是用電量的增長(zhǎng)，一邊是對(duì)用電高可靠性的要求。數(shù)據(jù)中心對(duì)供電的可靠性和電壓的穩(wěn)定要求更高，一旦出現(xiàn)電力中斷或波動(dòng)，將導(dǎo)致計(jì)算任務(wù)中斷、數(shù)據(jù)丟失，甚至設(shè)備損壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

　　據(jù)浙江省電力負(fù)荷管理中心專家孫鋼介紹，在電力供應(yīng)方面，針對(duì)數(shù)據(jù)中心，也有一些有別于其它行業(yè)的方式。目前，浙江全省各地電網(wǎng)企業(yè)都在探索有效的保障手段和措施，在技術(shù)層面提升配電自動(dòng)化水平，提升數(shù)據(jù)中心配電網(wǎng)絡(luò)故障的及時(shí)預(yù)警和處置能力，在管理層面嘗試“電算協(xié)同”發(fā)展路徑，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和電網(wǎng)規(guī)劃的深度結(jié)合。

　　同時(shí)，國(guó)網(wǎng)浙江電力也在加快推動(dòng)改建一些變電站，提升杭州未來科技城、寧波北侖工業(yè)區(qū)等多個(gè)算力集群供電能力。目前，浙江110千伏及以上供電的數(shù)據(jù)中心，已全部實(shí)現(xiàn)雙電源接入的可靠供電。

　　降耗也成剛需

　　對(duì)數(shù)據(jù)中心而言，除了保障供應(yīng)，節(jié)能降耗也是剛需。

　　浙江省能源大數(shù)據(jù)中心專家王彥波介紹，目前用于評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的核心指標(biāo)是PUE(Power　Usage　Effectiveness，電能利用效率)。PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗，其中數(shù)據(jù)中心總能耗包括IT設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)的能耗。PUE值大于1，當(dāng)它越接近1時(shí)，表明IT設(shè)備耗電占比越高，制冷、供配電系統(tǒng)等非IT設(shè)備的耗電占比越低，能源利用效率越高。目前浙江省的數(shù)據(jù)中心平均PUE值是1.57。

　　PUE的變化受環(huán)境、技術(shù)、管理等多因素綜合影響，和與IT設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)的耗電等都有關(guān)。

　　以制冷系統(tǒng)為例，溫濕度等氣候條件和季節(jié)變化會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)中心的制冷需求。比如浙江的緊水灘綠色數(shù)據(jù)中心，利用水庫(kù)深層的低溫水供冷，規(guī)劃設(shè)計(jì)的PUE值可達(dá)1.13，阿里仁和數(shù)據(jù)中心采用巴拿馬電源直流供電方案，功率模塊效率達(dá)98.5%，再疊加先進(jìn)的制冷方式，PUE可達(dá)1.09。

　　國(guó)網(wǎng)浙江電力服務(wù)數(shù)據(jù)中心綠電交易，促進(jìn)碳排雙控，并實(shí)現(xiàn)對(duì)全省183家數(shù)據(jù)中心的電量、負(fù)荷的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。基于這些動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)主體制定精準(zhǔn)負(fù)荷調(diào)控策略，還可協(xié)同重點(diǎn)數(shù)據(jù)中心開展彈性用能方案制定，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的用電模式。

　　與此同時(shí)，做好時(shí)空“平衡”也非常關(guān)鍵。如“東數(shù)西算”在西北等綠電資源豐富的地域布局更多數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)空間平衡達(dá)到降耗。通過配置光伏儲(chǔ)能設(shè)備等，數(shù)據(jù)中心本身也可變成一個(gè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的“虛擬電廠”，經(jīng)由時(shí)間上的錯(cuò)峰平衡，為電網(wǎng)用電高峰期提供柔性支撐。

　　此外，在阿里云能源行業(yè)首席架構(gòu)師黃振眼里，AI不是能耗的負(fù)擔(dān)，反而是節(jié)能的引擎。“GPU是比CPU更加省電和省能的。為什么我們感到電在不斷增長(zhǎng)，是因?yàn)檫€沒有徹底由CPU為主的計(jì)算模式，轉(zhuǎn)到以GPU為主的模式。當(dāng)這個(gè)轉(zhuǎn)變完成之后，AI反而能帶來數(shù)據(jù)中心的節(jié)能。”

　　算力“含綠量”在上升

　　目前，浙江算力產(chǎn)業(yè)用電量占全社會(huì)用電量的比重約為1.2%，還較低。但業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，未來幾年，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，浙江算力需求將呈現(xiàn)“量級(jí)躍升、密度倍增”的趨勢(shì)。

　　以大模型為例，訓(xùn)練單次所需的算力相當(dāng)于傳統(tǒng)AI任務(wù)的數(shù)百倍。這背后帶來的電力需求，也會(huì)有同步增長(zhǎng)趨勢(shì)，這將對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和綠色化提出更高要求。

　　王彥波表示，在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下，未來算力需求將呈現(xiàn)“總量增長(zhǎng)但結(jié)構(gòu)優(yōu)化”的趨勢(shì)。碳排雙控也會(huì)倒逼行業(yè)變革，促使企業(yè)轉(zhuǎn)向低碳技術(shù)。數(shù)據(jù)中心的發(fā)展必然朝著綠色化、低碳化發(fā)展，單位算力的“含綠量”會(huì)明顯增加。

　　去年，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》，明確到2025年底，全國(guó)數(shù)據(jù)中心整體上架率不低于60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均增長(zhǎng)10%等一系列目標(biāo)。

　　今年，國(guó)家能源局還提出了國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比達(dá)到80%的目標(biāo)。

　　孫鋼也認(rèn)為，在能源結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)用綠電是數(shù)據(jù)中心用能的長(zhǎng)遠(yuǎn)方向，通過風(fēng)光新能源建設(shè)滿足數(shù)據(jù)中心的綠色電力需求，通過抽水蓄能電站解決風(fēng)光等新能源的波動(dòng)性和間歇性，保障數(shù)據(jù)中心的綠電需求。

　　當(dāng)前，浙江正在全力促進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，除了光伏、陸地風(fēng)電、抽蓄等，海上風(fēng)電建設(shè)也在加速進(jìn)行。隨著中遠(yuǎn)期深遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)址研究的開展，華東深遠(yuǎn)海風(fēng)電母港的加快建設(shè)，未來千億級(jí)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的集群也將推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型再上新臺(tái)階。

　　從企業(yè)實(shí)踐看，“算力-綠電”結(jié)合也兼具經(jīng)濟(jì)性和降碳效益。“我們?cè)谇嗪Ｎ鲗幫度霗C(jī)房，因?yàn)楫?dāng)?shù)乇旧砭G電占比達(dá)95%，從運(yùn)營(yíng)成本、投資產(chǎn)品來說，就降了20%至30%，縮短了大概兩到三年的投資回報(bào)率。”黃振在采訪中說道。

　　他山之石可攻玉

　　當(dāng)前，國(guó)外在算力與電力協(xié)同發(fā)展方面已有諸多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。如歐盟通過“行業(yè)耦合”模式整合儲(chǔ)能、虛擬電廠等技術(shù)，提升電網(wǎng)靈活性;美國(guó)科技巨頭采用自建電源、綠電直供等方式降低電網(wǎng)壓力;德國(guó)建立“平衡結(jié)算單元”機(jī)制，將算力負(fù)荷動(dòng)態(tài)納入電力調(diào)度體系。

　　微軟都柏林?jǐn)?shù)據(jù)中心的不間斷電源(UPS)通過技術(shù)改造，可實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的實(shí)時(shí)交互，深度感知市電供電的質(zhì)量。一旦頻率或者電壓出現(xiàn)波動(dòng)，超出預(yù)置范圍時(shí)，就能夠啟動(dòng)開關(guān)臨時(shí)進(jìn)行充放電，保證供電連續(xù)性和質(zhì)量。

　　不論是“算電協(xié)同”，還是綠電的加持，算力與電力的“綁定”關(guān)系，已然愈加清晰。

　　朝著安全、綠色與經(jīng)濟(jì)的方向，未來，國(guó)網(wǎng)浙江電力也將繼續(xù)加快實(shí)施能源綠色低碳發(fā)展和保供穩(wěn)價(jià)工程，加強(qiáng)協(xié)同布局，針對(duì)當(dāng)前在建大型數(shù)據(jù)中心做好區(qū)域電網(wǎng)、變電站等配套電力設(shè)施補(bǔ)強(qiáng)，中遠(yuǎn)期加強(qiáng)算力基礎(chǔ)設(shè)施與核電、海上風(fēng)電、光伏等綠色能源協(xié)同布局，加強(qiáng)算電一體開發(fā)，優(yōu)化用電成本。

　　在黃振看來，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的競(jìng)爭(zhēng)格局而言，電力算力息息相關(guān)，算力最終的邊際成本就是電力。“從眼下看，美國(guó)在這方面也有一定優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗木C合能源成本要比我們低，但從更長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，中國(guó)的制造業(yè)突出，把光伏風(fēng)電都做到世界第一，規(guī)模化會(huì)帶來成本下降。”

　　黃振認(rèn)為，算力的真正優(yōu)勢(shì)，就在于現(xiàn)有的新能源制造業(yè)規(guī)模化，帶來更低的成本，最終達(dá)到超越像美國(guó)這些傳統(tǒng)靠資源稟賦得到能源低價(jià)的國(guó)家，從而形成中國(guó)自身獨(dú)特的算力優(yōu)勢(shì)。

　　也可見，浙江正在推進(jìn)的“綠保穩(wěn)”工程，非省與省競(jìng)爭(zhēng)的一域之策，更非迎峰度夏、度冬的一時(shí)之計(jì)，而是破解能源“不可能三角”的探索之道，更是關(guān)系國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)成本優(yōu)勢(shì)和算力優(yōu)勢(shì)的國(guó)家戰(zhàn)略性政策。