在數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(dòng)著算力需求的爆炸式增長(zhǎng)。智算中心,作為承載這磅礴算力的“超級(jí)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(cè),到2030年中國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)到4000億千瓦時(shí),占全社會(huì)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(dòng)能,實(shí)現(xiàn)“綠電直供”,已成為整個(gè)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(guò)接入大電網(wǎng)獲取電力,其中化石能源占據(jù)主導(dǎo)。要實(shí)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(chǎng)化交易:打通綠電采購(gòu)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(chǎng),向風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電企業(yè)采購(gòu)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(guó)正式啟動(dòng)綠色電力交易試點(diǎn),為數(shù)據(jù)中心等用戶開(kāi)辟了官方采購(gòu)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(shí),鎖定了多個(gè)風(fēng)電、光伏項(xiàng)目的年度部分發(fā)電量,為其多個(gè)大型數(shù)據(jù)中心注入了綠色血液。
購(gòu)電協(xié)議(PPA - Power Purchase Agreement): PPA模式允許企業(yè)與發(fā)電方簽訂長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議,鎖定未來(lái)數(shù)年乃至數(shù)十年的綠電電量與價(jià)格,為供需雙方提供穩(wěn)定的預(yù)期。這種模式在國(guó)際上已相當(dāng)成熟,近年來(lái)在國(guó)內(nèi)也逐漸興起。它分為場(chǎng)內(nèi)PPA(在智算中心周邊建設(shè)新能源項(xiàng)目,專線直供)和場(chǎng)外PPA(從遠(yuǎn)端新能源基地購(gòu)電,通過(guò)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(chǔ)”一體化項(xiàng)目或“風(fēng)光儲(chǔ)算”融合基地。智算中心作為“負(fù)荷”,就近消納配套新能源項(xiàng)目所發(fā)的“綠電”,是實(shí)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(diǎn)地區(qū)擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。例如,在內(nèi)蒙古,中國(guó)聯(lián)通和林格爾數(shù)據(jù)中心集群通過(guò)綠電直供和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能等方式,是內(nèi)蒙古首個(gè)通過(guò)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”直供方式為數(shù)據(jù)中心提供綠電的新能源項(xiàng)目,并在國(guó)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(guó)聯(lián)通打造的三江源綠電智算融合示范項(xiàng)目,創(chuàng)新采用“風(fēng)光儲(chǔ)充+算力中心”協(xié)同模式,年均可為智算中心提供約1000萬(wàn)千瓦時(shí)零碳電力,實(shí)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(wèn)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(qiáng)大腦”
實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的綠電直供,離不開(kāi)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(chǔ)”一體化智慧調(diào)控:綠電具有間歇性、波動(dòng)性的特點(diǎn)。通過(guò)部署大規(guī)模儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)“源隨荷動(dòng),荷隨源動(dòng)”。在光照、風(fēng)力充足時(shí),“谷電”或富余綠電被儲(chǔ)存起來(lái);在用電高峰或無(wú)光無(wú)風(fēng)時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)再將電能釋放出來(lái),起到“削峰填谷”的作用,確保智算中心7x24小時(shí)不間斷的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。
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(shí)。AI算法可以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)發(fā)電功率和用電負(fù)荷,對(duì)智算中心的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行柔性調(diào)度。例如,將非緊急、可中斷的計(jì)算任務(wù)(如AI模型訓(xùn)練)安排在綠電供應(yīng)充足的時(shí)段執(zhí)行,而在綠電不足時(shí),則優(yōu)先保障核心業(yè)務(wù)的算力需求。谷歌等國(guó)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(dòng)態(tài)遷移計(jì)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(méi)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(dòng):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(kāi)國(guó)家頂層設(shè)計(jì)的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。近年來(lái),《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》《關(guān)于有序推動(dòng)綠電直連發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)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(lái),技術(shù)、模式與生態(tài)的深度融合是大勢(shì)所趨?!癆I+綠能”的結(jié)合將貫穿綠電預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能優(yōu)化到算力調(diào)度的全鏈條;場(chǎng)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(bǔ)。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(jí)調(diào)節(jié)器”,與電網(wǎng)、電源、儲(chǔ)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(dòng)算力成為核心生產(chǎn)力,為其注入綠色動(dòng)能已是時(shí)代命題。2025年8月28日,2025中國(guó)智算產(chǎn)業(yè)綠色科技大會(huì)將于上海啟幕。大會(huì)以“AI+綠能,算力預(yù)見(jiàn)新范式”為主題,聚焦綠色智算、算電協(xié)同、源網(wǎng)荷儲(chǔ)等前沿議題,我們誠(chéng)摯地邀請(qǐng)您共襄盛舉,一同見(jiàn)證并參與這場(chǎng)即將到來(lái)的產(chǎn)業(yè)變革。


