在數(shù)字經(jīng)濟浪潮之巔,人工智能(AI)以前所未有的速度滲透至千行百業(yè),驅(qū)動著算力需求的爆炸式增長。智算中心,作為承載這磅礴算力的“超級工廠”,其驚人的能源消耗也使其成為碳排放的“大戶”。據(jù)預(yù)測,到2030年中國數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)到4000億千瓦時,占全社會用電量的比重將從當(dāng)前的不足2%攀升至6%。在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下,如何為智算中心注入源源不斷的綠色動能,實現(xiàn)“綠電直供”,已成為整個產(chǎn)業(yè)面臨的重大課題。
破解“用電焦慮”:綠電直供的多元化路徑
傳統(tǒng)上,智算中心通過接入大電網(wǎng)獲取電力,其中化石能源占據(jù)主導(dǎo)。要實現(xiàn)綠電直供,意味著要建立一條從綠色能源生產(chǎn)端到智算中心用戶端的直接或間接的電力輸送與交易路徑。
當(dāng)前,業(yè)界正積極探索以下幾種主流模式:
1. 市場化交易:打通綠電采購的“高速路”
這是目前應(yīng)用最廣泛的模式。智算中心作為電力大用戶,可以直接參與綠色電力交易市場,向風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電企業(yè)采購綠電。這種方式靈活度高,能夠快速提升綠電使用比例。
綠電交易(雙邊協(xié)商/掛牌交易): 2021年,我國正式啟動綠色電力交易試點,為數(shù)據(jù)中心等用戶開辟了官方采購渠道。例如,騰訊在2022年度的綠電交易中,一次性簽約5.04億千瓦時,鎖定了多個風(fēng)電、光伏項目的年度部分發(fā)電量,為其多個大型數(shù)據(jù)中心注入了綠色血液。
購電協(xié)議(PPA - Power Purchase Agreement): PPA模式允許企業(yè)與發(fā)電方簽訂長期購電協(xié)議,鎖定未來數(shù)年乃至數(shù)十年的綠電電量與價格,為供需雙方提供穩(wěn)定的預(yù)期。這種模式在國際上已相當(dāng)成熟,近年來在國內(nèi)也逐漸興起。它分為場內(nèi)PPA(在智算中心周邊建設(shè)新能源項目,專線直供)和場外PPA(從遠(yuǎn)端新能源基地購電,通過電網(wǎng)輸送),為企業(yè)提供了多樣化的選擇。
2. “前店后廠”:新能源與算力一體化
這種模式將智算中心與新能源電站進(jìn)行“捆綁”建設(shè),形成“源網(wǎng)荷儲”一體化項目或“風(fēng)光儲算”融合基地。智算中心作為“負(fù)荷”,就近消納配套新能源項目所發(fā)的“綠電”,是實現(xiàn)綠電直供的理想形態(tài)。
在這方面,“東數(shù)西算”工程的樞紐節(jié)點地區(qū)擁有得天獨厚的優(yōu)勢。例如,在內(nèi)蒙古,中國聯(lián)通和林格爾數(shù)據(jù)中心集群通過綠電直供和構(gòu)網(wǎng)型儲能等方式,是內(nèi)蒙古首個通過“點對點”直供方式為數(shù)據(jù)中心提供綠電的新能源項目,并在國內(nèi)先行探索算力供給的碳匯互認(rèn)結(jié)算。又如,在青海,天合光能與中國聯(lián)通打造的三江源綠電智算融合示范項目,創(chuàng)新采用“風(fēng)光儲充+算力中心”協(xié)同模式,年均可為智算中心提供約1000萬千瓦時零碳電力,實現(xiàn)100%的綠電消納。這種模式不僅解決了電力輸送的損耗和瓶頸問題,更將西部豐富的可再生能源就地轉(zhuǎn)化為高附加值的算力服務(wù)。
科技賦能:算電協(xié)同的“最強大腦”
實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的綠電直供,離不開前沿技術(shù)的支撐。“算”與“電”的協(xié)同,正成為提升綠電消納效率、保障算力穩(wěn)定輸出的關(guān)鍵。
“源網(wǎng)荷儲”一體化智慧調(diào)控:綠電具有間歇性、波動性的特點。通過部署大規(guī)模儲能系統(tǒng)(如鋰電池、液流電池等),結(jié)合智慧能源管理系統(tǒng)(EMS),可以實現(xiàn)“源隨荷動,荷隨源動”。在光照、風(fēng)力充足時,“谷電”或富余綠電被儲存起來;在用電高峰或無光無風(fēng)時,儲能系統(tǒng)再將電能釋放出來,起到“削峰填谷”的作用,確保智算中心7x24小時不間斷的穩(wěn)定運營。
AI與算力調(diào)度深度融合:“用算力調(diào)度算力,用算力調(diào)度電力”正成為現(xiàn)實。AI算法可以精準(zhǔn)預(yù)測發(fā)電功率和用電負(fù)荷,對智算中心的計算任務(wù)進(jìn)行柔性調(diào)度。例如,將非緊急、可中斷的計算任務(wù)(如AI模型訓(xùn)練)安排在綠電供應(yīng)充足的時段執(zhí)行,而在綠電不足時,則優(yōu)先保障核心業(yè)務(wù)的算力需求。谷歌等國際巨頭已在利用AI技術(shù),根據(jù)可再生能源的可用性,在全球范圍內(nèi)動態(tài)遷移計算負(fù)載,最大化地利用清潔能源。
節(jié)能降耗技術(shù):提升能效是消納綠電的另一重要途徑。液冷技術(shù)正成為高密度智算中心的“新寵”。相較于傳統(tǒng)風(fēng)冷,液冷技術(shù)可將數(shù)據(jù)中心的PUE(電能利用效率)降至1.1以下,節(jié)約大量用于散熱的電力。阿里云張北數(shù)據(jù)中心就大規(guī)模采用了浸沒式液冷技術(shù),結(jié)合本地豐富的風(fēng)光資源,打造了業(yè)界領(lǐng)先的綠色數(shù)據(jù)中心典范。
雙輪驅(qū)動:政策引擎與發(fā)展新生態(tài)
智算中心的綠色轉(zhuǎn)型,離不開國家頂層設(shè)計的強力驅(qū)動。近年來,《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃》《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》《關(guān)于有序推動綠電直連發(fā)展有關(guān)事項的通知》等政策以“東數(shù)西算”工程為牽引,明確了提升可再生能源使用比例、降低PUE的硬性指標(biāo),持續(xù)引導(dǎo)算力基礎(chǔ)設(shè)施向西部能源富集區(qū)高效布局。
展望未來,技術(shù)、模式與生態(tài)的深度融合是大勢所趨?!癆I+綠能”的結(jié)合將貫穿綠電預(yù)測、儲能優(yōu)化到算力調(diào)度的全鏈條;場內(nèi)PPA、綠電交易、一體化基地等多元商業(yè)模式將并存互補。更重要的是,智算中心正從孤立的“電老虎”,轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃热谌胄滦碗娏ο到y(tǒng)的“超級調(diào)節(jié)器”,與電網(wǎng)、電源、儲能形成共生共贏的能源新生態(tài),深刻重塑著產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展范式。
隨著AI浪潮推動算力成為核心生產(chǎn)力,為其注入綠色動能已是時代命題。2025年8月28日,2025中國智算產(chǎn)業(yè)綠色科技大會將于上海啟幕。大會以“AI+綠能,算力預(yù)見新范式”為主題,聚焦綠色智算、算電協(xié)同、源網(wǎng)荷儲等前沿議題,我們誠摯地邀請您共襄盛舉,一同見證并參與這場即將到來的產(chǎn)業(yè)變革。