近年來(lái)，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，帶動(dòng)算力需求呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心生產(chǎn)力，成為支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)。然而，算力高速增長(zhǎng)的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)能源消耗和溫室氣體排放壓力。如何通過(guò)電力系統(tǒng)與算力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化，提升數(shù)據(jù)中心綠電使用水平、實(shí)現(xiàn)算力綠色可持續(xù)發(fā)展，成為亟待破解的重要課題。

AI驅(qū)動(dòng)算力增長(zhǎng)

加劇能耗與碳排放

生成式人工智能、深度學(xué)習(xí)、大模型訓(xùn)練等先進(jìn)AI技術(shù)快速迭代，對(duì)算力提出了前所未有的需求。以ChatGPT、Sora等大模型為例，其訓(xùn)練過(guò)程需要調(diào)用數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)塊高性能GPU服務(wù)器，持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)周甚至數(shù)月，整體功耗遠(yuǎn)超傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。算力規(guī)模的不斷擴(kuò)張直接推高了數(shù)據(jù)中心的用電負(fù)荷。目前我國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量占全國(guó)社會(huì)用電量的比例持續(xù)上升。部分地區(qū)數(shù)據(jù)中心負(fù)荷已成為電網(wǎng)重要峰值負(fù)荷源。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心用電中仍以傳統(tǒng)電源為主，綠色電力占比不足，碳排放總量高企。

隨著AI驅(qū)動(dòng)的算力持續(xù)增長(zhǎng)，如果不加以干預(yù)，未來(lái)數(shù)據(jù)中心碳排放可能超過(guò)其他傳統(tǒng)高耗能行業(yè)。因此，算力驅(qū)動(dòng)下的用電量和碳排放量增長(zhǎng)，不僅威脅能源安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定，也與綠色低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)相悖，需要通過(guò)電力和算力的協(xié)同治理，探索一條綠色、可持續(xù)的發(fā)展路徑。

持續(xù)完善政策頂層設(shè)計(jì)

為應(yīng)對(duì)算力快速發(fā)展帶來(lái)的能源與環(huán)境壓力，國(guó)家持續(xù)完善政策頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)電力與算力協(xié)同發(fā)展、綠色轉(zhuǎn)型。

2023年12月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家數(shù)據(jù)局等發(fā)布的《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見(jiàn)》提出，算力電力雙向協(xié)同機(jī)制初步形成，國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過(guò)80%。

2024年7月，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)局等四部門聯(lián)合印發(fā)的《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》明確了數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的主要目標(biāo)。各地也陸續(xù)出臺(tái)政策，支持綠色算力發(fā)展。

2024年8月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024—2027年）》明確提出，要提升算力與電力協(xié)同運(yùn)行水平，提高數(shù)據(jù)中心綠電占比。

電算協(xié)同

成實(shí)現(xiàn)算力綠色發(fā)展的可行路徑

實(shí)現(xiàn)算力綠色可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)以電力與算力深度協(xié)同為支撐，從布局規(guī)劃、負(fù)荷管理、綠色替代、技術(shù)創(chuàng)新和政策保障等方面系統(tǒng)發(fā)力，探索可行的實(shí)現(xiàn)路徑，推動(dòng)算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、綠色化發(fā)展。

一是科學(xué)規(guī)劃算力布局，充分利用清潔能源資源稟賦。算力設(shè)施能耗高度依賴區(qū)域電力結(jié)構(gòu)，應(yīng)堅(jiān)持因地制宜、統(tǒng)籌規(guī)劃，推動(dòng)算力資源與電力資源高效匹配。西北、西南地區(qū)風(fēng)、光、水資源豐富，電力清潔化水平高、碳排放強(qiáng)度低，具備發(fā)展綠色算力的天然優(yōu)勢(shì)，應(yīng)優(yōu)先建設(shè)超大型、低碳數(shù)據(jù)中心和智能算力集群，形成規(guī)模效應(yīng)和示范引領(lǐng)。依托“東數(shù)西算”工程，優(yōu)化跨區(qū)域算力與電力調(diào)度，將東部高峰算力負(fù)荷有序引導(dǎo)至西部，充分利用西部綠電優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)算力負(fù)荷與綠色能源高效耦合。通過(guò)這種布局，不僅能緩解東部電網(wǎng)壓力、提升全國(guó)能源配置效率，還能有效降低算力產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度，推動(dòng)算力綠色可持續(xù)發(fā)展。

二是推動(dòng)算力負(fù)荷靈活化響應(yīng)，提高電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。算力負(fù)荷具有一定柔性，特別是AI訓(xùn)練、批量計(jì)算等非實(shí)時(shí)性任務(wù)，可通過(guò)延后、分時(shí)、錯(cuò)峰執(zhí)行實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)整。將數(shù)據(jù)中心納入電力需求側(cè)管理體系，通過(guò)峰谷電價(jià)、容量電價(jià)、負(fù)荷補(bǔ)償?shù)日?，激?lì)其主動(dòng)參與電網(wǎng)調(diào)峰避峰、降低高峰負(fù)荷壓力、提升綠電利用。依托智能算力調(diào)度平臺(tái)，結(jié)合電網(wǎng)狀態(tài)和電價(jià)信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整算力任務(wù)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間、空間維度的靈活配置。通過(guò)柔性響應(yīng)和智能調(diào)度，不僅提升電網(wǎng)安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性，也有助于提高綠色能源消納水平，推動(dòng)算力系統(tǒng)與能源系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高效、低碳運(yùn)行目標(biāo)。

三是加快數(shù)據(jù)中心綠色能源替代，提高綠電使用比例。提升數(shù)據(jù)中心綠電占比是降低碳排放、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心路徑。一方面，應(yīng)繼續(xù)完善綠電交易機(jī)制，優(yōu)化交易規(guī)則、簡(jiǎn)化流程、降低采購(gòu)成本，推動(dòng)綠色電力消費(fèi)認(rèn)證制度落地，增強(qiáng)企業(yè)采購(gòu)綠電的積極性和主動(dòng)性。另一方面，鼓勵(lì)新建和改造數(shù)據(jù)中心建設(shè)配套的分布式光伏、儲(chǔ)能和微電網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)就地發(fā)電、就地消納，提高用能自主性和綠色化水平。同時(shí)，通過(guò)簽訂長(zhǎng)期可再生能源購(gòu)電協(xié)議，鎖定穩(wěn)定、低碳的清潔電力供應(yīng)，規(guī)避市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，保障數(shù)據(jù)中心持續(xù)綠色運(yùn)行。

四是提升能效水平，推動(dòng)低碳技術(shù)創(chuàng)新。算力系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)持續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行效率，深度挖掘節(jié)能潛力。通過(guò)采用液冷、沉浸式冷卻等高效散熱技術(shù)，提升能效比并減少能耗；推動(dòng)模塊化建設(shè)、廢熱回收利用等新方案落地，降低整體能耗和碳排放水平。同時(shí)，應(yīng)加大對(duì)綠色AI算法的研發(fā)支持，提升模型訓(xùn)練和推理過(guò)程的能效，降低單次計(jì)算任務(wù)的能耗強(qiáng)度和碳強(qiáng)度。完善行業(yè)能效評(píng)估與碳排放監(jiān)測(cè)機(jī)制，定期對(duì)數(shù)據(jù)中心和算力系統(tǒng)綠色運(yùn)行水平開(kāi)展核查評(píng)估，并納入行業(yè)監(jiān)管和評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)企業(yè)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)改造，推動(dòng)形成綠色低碳、智能高效的算力供給體系，支撐算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。

五是完善政策機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)體系，保障協(xié)同發(fā)展。政府應(yīng)加快健全電力與算力協(xié)同發(fā)展的政策支持和標(biāo)準(zhǔn)體系，明確綠色用電比例、碳強(qiáng)度、能效水平等監(jiān)管指標(biāo)，建立考核機(jī)制并納入行業(yè)管理。完善價(jià)格信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制，合理設(shè)計(jì)峰谷電價(jià)、綠電補(bǔ)貼、碳定價(jià)等，引導(dǎo)企業(yè)主動(dòng)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。同步推動(dòng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、算力能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等行業(yè)規(guī)范落地，為綠色發(fā)展提供制度保障。鼓勵(lì)各地結(jié)合資源稟賦，探索“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化+算力”等多樣化創(chuàng)新模式，通過(guò)政策試點(diǎn)和示范項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)，形成可復(fù)制、可推廣的協(xié)同發(fā)展路徑，推動(dòng)算力產(chǎn)業(yè)與能源體系深度融合、綠色協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展。

（作者單位：浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)中國(guó)政府監(jiān)管與公共政策研究院）