什么是绿色算力、为何要发展绿色算力、如何在发展过程中创新。
11月20日，2025 世界计算大会在长沙正式启幕，大会以 “计算万物，湘约未来 —— 智算驱动新质生产力” 为主题，聚焦计算技术创新与产业融合，为全球算力发展搭建起交流合作的高端平台。作为大会重要组成部分，20 日下午，由中国半导体行业协会、曙光信息产业股份有限公司联合承办的 “创新驱动绿色计算可持续发展” 专题活动如期举行，汇聚行业顶尖智慧，共探绿色算力的破局路径与创新方向。
俄罗斯自然科学院外籍院士、中国电子信息产业发展研究院副总工程师刘权发表了《算力筑基 绿色为魂：绿色算力破局与创新》的主题演讲，深入探讨了什么是绿色算力、为何要发展绿色算力、如何在发展过程中创新等关键议题，为绿色算力高质量发展锚定方向、明晰路径。
电力成为算力绿色转型的关键钥匙
人工智能的运行，离不开数据中心提供的算力，而电力是算力发展的核心基础与关键保障，直接决定算力产业的规模、稳定性与扩张潜力。自2017年以来，数据中心年用电量以约12%的速度不断增长，明显高于全球用电的平均增速，几乎达到了其四倍之多。到2024年，数据中心年用电量约415太瓦时，约占全球总用电量的1.5%。按地域看，美国、欧洲与中国合计约占全球数据中心用电总量的85%；其中，美国的数据中心用电占全美用电总额的4%以上，欧洲不到2%，中国约为1.1%。
从现在到2030年，用电量的年均增速大概率约15%。从现在到2030年，用电量的年均增速大概率约15%。按国际能源署的测算，2030年全球数据中心用电量将比现在多一倍多，约为945太瓦时。其中约一半来自可再生能源，余下的部分则由天然气与煤电进行补充；储能则承担“缓冲”角色，平抑可再生能源的发电波动。因此，从成本与可获得性方面进行综合考量，“天然气+可再生能源”成为各国的优先选项。
刘权认为，绿色算力的核心支撑是绿色电力，二者构成 “能源供给—算力输出” 的深度绑定关系，绿色电力的供给质量直接决定绿色算力的实现水平与发展潜力。从实现路径来看，绿色电力的普及是绿色算力降碳的核心前提。绿色电力占比越高，算力运行的碳足迹就越低。绿色电力的供给能力决定了绿色算力的扩张边界，我国通过 “东数西算” 工程将东部算力需求与西部风光绿电资源精准匹配，再依托特高压输电网络实现跨区域绿电输送，既保障了算力规模增长，又实现了能源清洁化。
算力对 “降碳” 的反哺作用同样显著。刘权指出，以算力为核心支撑的人工智能技术，正推动环境监测能力实现质的飞跃，迈入广域覆盖、近实时追踪、可精准量化的全新阶段。随着专用甲烷卫星的持续部署与应用，油气行业中约占甲烷总排放量 20% 的 “逃逸性排放” 被更透明地捕捉，为减排提供了精准的遥感数据支撑。借助深度学习算法，系统能够深度融合遥感观测、地面监测及工业工艺数据，对碳排放情况进行持续跟踪、实时检漏，并及时对异常排放事件发出预警，为高效减排提供技术保障。
为什么要发展绿色算力
绿色算力的概念正在不断演进和完善。绿色算力是指围绕着算力生产、供给、运营、应用的全过程，通过统筹推进算力设备、算力载体、算能协同和算用协同等多个环节的绿色化体系建设，实现高质量算力绿色低碳发展，核心是 “低碳+高效”。
从发展绿色算力动力来看，刘权认为有四大理由：
一是，算力产业正面临前所未有的环境压力，国内的情况同样不容乐观。数据显示，2023年我国算力中心能耗总量为1500亿千瓦时，同比增长15.4%，约占全社会用电量的1.6%。中国算力市场规模平均增速达到30%，数据中心用电年增速约15%，全社会用电年均增长6%以上，预计到2030年算力产生的电力需求量可能达到4-5千亿千瓦时。这种能耗的快速增长不仅对电网造成巨大压力，也带来了严重的碳排放问题。
二是，"双碳" 目标正倒逼算力产业加速绿色转型。近年来，我国数据中心产业以规模扩张为核心主线，实现了基础设施的快速布局与产能提升。当前，在 “双碳” 目标引领下，相关部门发布了《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》、《节能降碳中央预算内投资专项管理办法》等一系列政策。不难发现，行业发展的政策导向已发生根本性转变：从以往侧重投资规模扩大、基础设施扩容的粗放式发展模式，稳步转向以绿色低碳作为算力产业高质量发展的核心底色，以效能提升为核心、以绿色低碳为关键抓手的高质量发展路径。
三是，算力需求的爆发式增长与传统技术路径之间的矛盾日益尖锐，成为推动绿色算力发展的重要技术驱动力。首先是功耗瓶颈，每台 AI 服务器的功耗已超过 10 千瓦，单机能耗比 2022 年提升近。英伟达 H100 芯片每秒可执行 2000 万亿次运算，但单卡功耗高达 700 瓦，一座万卡集群年耗电量堪比一座小型城市。其次，近年来，芯片每代工艺带来的功耗降幅已从60%缩减至30%左右，摩尔定律的红利逐渐消退。
四是，绿色算力在经济上具有显著优势。以绿电价格为例，2024年至2025年主要省份的绿电交易均价集中在200元至500元/兆瓦时（即0.2元至0.5元/度）之间，可使算力企业直接降低运营成本。这种可量化的经济效益为企业投资绿色算力提供了明确的决策依据。
绿色算力如何创新？
刘权在演讲中强调，绿色算力的创新突破需聚焦技术与能源两大核心维度，通过全栈技术优化与可再生能源深度融合双轮驱动，构建高效、低碳、可持续的算力发展体系。
首先，技术创新是绿色算力发展的核心驱动力，要从芯片架构到系统集成的全栈优化。在芯片技术方面，新一代 AI 芯片正通过架构创新实现能效的跨越式提升。例如，英伟达Blackwell Ultra芯片通过 "液冷+硅光子" 的协同进化。在液冷技术方面，浸没相变液冷技术正在引领算力领域的 "能效革命"。例如，中科曙光 scaleX640 作为全球首个单机柜级 640 卡超节点，采用浸没相变液冷技术，PUE 达到1.04。在软件算法方面，AI 驱动的能效优化正成为新的技术热点。通过机器学习算法对历史数据进行分析和未来趋势预测，实现工作负载的智能调度和能源的动态优化。
其次，可再生能源与算力中心的深度融合。在"源"的层面，风光互补成为绿色算力的主要能源来源。例如，中国联通青海三江源智算融合示范园采用 "风光储充+算力中心"协同调度管理模式，通过光伏、风电、储能互补供电。在 "储" 的层面，大规模储能系统成为解决可再生能源间歇性问题的关键。在 "网" 的层面，"源网荷储" 微电网架构正成为行业共识。为同时满足高可靠性供电和高比例绿电的双重需求，"网电 + 自建绿电 + 储能" 的综合能源解决方案正成为行业共识。在"算"的层面，算力与电力的协同正形成良性循环，电力算力协同将推动可再生能源向绿色算力转化，而算力则可反向为电力系统提供灵活调节资源，形成 "绿电消纳 — 算力升级 — 生态赋能" 的闭环体系。
刘权针对绿色算力创新落地与长远发展，提出三大核心建议，涵盖基础设施改造与标准落地、产业布局优化与技术突破、人才培育体系建设，为绿色算力高质量发展提供全面指引。
第一，绿色算力创新的重点在于现有基础设施的技术改造和标准体系的全面落地。在基础设施改造方面，针对不同类型的数据中心，应采取差异化的改造策略。对于高价值核心区域老旧设施，可优先采用 "局部液冷+ AI能效优化" 组合方案，实现PUE降至1.3以下；对于边缘或低负载数据中心，则可探索"关停并转+绿色置换"模式，通过资源整合提升整体能效。标准体系方面，加快制定“绿算”相关标准。制定涉及绿算的网络协议、接口规范等环节的统一标准，衔接 “算力—能耗—碳排放” 核算体系，明确全生命周期低碳评估规则。参考国际政策经验，结合 “东数西算” 需求，分区域细化标准。建立跨部门协调机制，同步完善激励政策，推动标准与绿电交易、技术推广联动，确保标准科学可行、落地见效。
第二，绿色算力创新的重点在于产业布局优化和关键技术突破。在产业布局方面，各地应根据自身资源禀赋制定差异化发展战略。在技术路径方面，未来五年将呈现 "多技术融合、全生命周期优化" 的趋势。前端采用高密度服务器与液冷架构降低热负荷，中端通过 AI 算法动态调节制冷与负载匹配，后端则依托分布式光伏、储能系统及绿电采购实现能源结构清洁化。在区域协同方面，国家 "东数西算" 工程持续推进，引导算力资源向西部清洁能源富集地区转移，内蒙古、甘肃、宁夏等地依托丰富风光资源，正成为绿色数据中心集群建设高地，不仅降低传输损耗，也有效提升整体能源利用效率。面向2030年，服务器虚拟化与资源调度优化将向更高层次的"云原生+绿色智能" 融合方向演进。
第三，加快建立绿算人才培育体系。高校优化计算机、能源工程等专业课程，增设液冷技术、算力碳核算等核心模块，强化实践教学。企业联合院校共建实训基地，开展订单式培养与在岗培训。行业协会牵头制定人才标准，搭建技能竞赛与交流平台。完善人才评价与激励机制，重点引进高端技术人才，培育既懂算力技术又通绿色低碳的复合型人才，夯实绿算产业发展人才根基。
采写：李洪力
编辑：洪力
指导：辛文
热门跟贴