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2026

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“算电协同”如何落地?智能调度与新型电力系统建设成为关键


人工智能算力需求的持续增长,正在改变数据中心的能源需求特征。智算集群不仅需要大规模、稳定的电力供应,其负荷变化、能源成本和绿色电力使用需求,也对电力系统的规划建设与运行管理提出了新的要求。

在这一背景下,算电协同逐渐从发展理念走向工程实践。通过加强算力基础设施与电力系统之间的协调,推动能源供应、负荷管理、智能调度和绿电交易相互衔接,有望提升资源配置效率,为人工智能产业的持续发展提供支撑。

 

一、从保障供电转向供需双向协同

传统数据中心建设主要关注电力接入容量、供电可靠性和备用电源配置。随着人工智能训练与推理任务规模扩大,仅依靠增加供电容量,已经难以全面满足算力产业对能源效率、绿色电力和运营成本的综合要求。

算电协同强调从电力供应、算力调度和能源管理等多个环节开展系统性优化。

在电力侧,需要结合区域电网承载能力、清洁能源资源分布和用电增长趋势,合理规划电网设施及供电方案;在算力侧,则可以根据任务优先级、时效要求和计算资源分布,探索更加灵活的任务安排和资源调度方式。

当算力任务具备一定的时间与空间灵活性时,部分计算任务可以在满足服务质量、数据安全和业务时效要求的前提下,结合电力价格、绿电供应和电网运行情况进行调整。

这意味着算力不再只是被动接受电力供应的负荷,也有望在适当条件下成为可参与电力系统调节的资源。

 

二、智能调度是算电协同的重要技术支撑

算电协同需要对电力供需、算力负荷、可再生能源出力和设备运行状态进行综合分析。数字化监测、人工智能算法、通信网络和能源管理平台可以为这一过程提供技术支持。

具体而言,相关技术应用主要体现在以下几个方面。

1. 电力负荷预测与运行监测

通过采集用电负荷、设备运行状态和新能源出力等信息,结合预测模型分析电力需求变化,为电网规划、供电保障和负荷管理提供依据。

2. 算力任务与能源供给协调

在满足业务要求的前提下,根据电力供应状况、绿电可用性和市场价格等因素,优化部分算力任务的执行时间或部署位置,提高算力资源与能源资源的匹配程度。

3. 电力系统智能化管理

利用数字化技术支持电网状态监测、设备运行分析、故障预警和调度决策,提升供电系统的可观测性和运行管理效率。

4. 能源管理与能效优化

结合数据中心制冷、供配电和计算设备的运行情况,开展能耗监测、能效分析和运行策略优化,降低不必要的能源消耗。

需要注意的是,算力调度并不能替代电网的安全约束和专业调度。相关系统必须满足电力运行规程、网络安全要求和算力服务质量要求,才能实现安全、可靠的协同运行。

 

三、绿电直供与源网荷储协同拓展应用空间

清洁能源利用是算电协同的重要方向之一。

风电和光伏发电具有低碳优势,但其出力受天气、时间和区域资源条件影响。算力设施如果能够与可再生能源项目、电网及储能系统进行合理协同,就有机会提高绿色电力利用效率。

绿电直供、绿电交易以及源网荷储一体化等模式,为相关探索提供了不同的实施路径。

绿电直供侧重于通过符合相关规定的供电设施和运行机制,使可再生能源与用电需求建立更直接的联系;绿电交易则可以通过市场化机制,帮助用电企业采购符合要求的绿色电力;源网荷储协同进一步考虑电源、电网、负荷和储能之间的协调运行。

在实际项目中,具体模式需要结合电网接入条件、项目投资、能源供应稳定性、交易规则和相关政策要求进行设计。

储能可以在适当场景下缓解新能源出力与负荷需求之间的时间差异,为供电保障、负荷调节和新能源消纳提供支持,但其配置规模和经济性仍需根据项目实际情况进行评估。

 

四、可靠供电与电能质量仍是基础要求

对于高密度计算设备而言,稳定的电力供应是保障数据中心持续运行的重要前提。算力负荷集中增长,可能增加局部电网的供电压力,也使电力接入容量、供电架构和设备运行管理更加重要。

因此,在推进算电协同的同时,仍需重视电网扩容与改造、变电设施建设、配电系统优化、保护控制及备用供电方案等基础工作。

对于具体项目,还需要根据设备特性和系统设计,对电能质量、谐波、无功功率、短路电流、保护配合及供电可靠性等问题开展分析。相关设备的选型和配置,应以工程设计、技术规范及实际运行条件为依据。

数字化调度与电力设备建设并非相互替代,而是共同构成算电协同的基础:前者帮助系统更好地感知和协调资源,后者为稳定供电与安全运行提供物理基础。

 

五、推动技术创新与工程实践相结合

算电协同是一项涉及能源、电力、通信、计算和数字化管理的系统性工程。其发展不仅需要智能算法与调度平台创新,也需要电网基础设施、能源管理技术和相关设备持续升级。

未来,随着算力设施规模扩大、可再生能源利用水平提升以及电力市场机制逐步完善,算电协同有望在绿色能源供应、负荷管理和系统运行优化等方面发挥更大作用。

 

DKNC将持续关注新型电力系统建设、电力设备技术发展和能源数字化相关趋势,关注电力基础设施在算力产业发展中的支撑作用,以及相关技术与应用场景的演进。

 

通过加强技术创新、工程实践和产业链协作,算电协同有望进一步促进电力资源与算力资源的高效配置,为数字基础设施绿色、可靠和可持续发展提供支持。

 

参考来源:国家能源局、新华网、人民日报、数字中国建设峰会