腾格里沙漠东南边缘,宁夏回族自治区中卫市的戈壁滩上,一排排深蓝色光伏板在阳光下熠熠生辉。今年5月2日,我国首个大规模算电协同绿电直供项目——中国大唐中卫云基地50万千瓦光伏电站正式投运,标志着我国“东数西算”工程实现了从风光资源到数字算力的直连直通。
今年,算电协同首次被写入《政府工作报告》,与超大规模智算集群一同被明确为国家级新基建工程。随后,一系列配套政策密集出台,各地结合自身资源禀赋加快布局。一场关乎数字经济与能源绿色低碳转型的深刻变革正徐徐铺开。
算电协同发展提速
“算力的尽头是电力”,这句行业流行语精准道出人工智能时代算力与电力的紧密关联。近年来,大模型、生成式AI等技术快速迭代,带动算力用电需求呈指数级增长,“算电协同”成为破解电力供需矛盾、推动产业可持续发展的关键路径。
算电协同的核心,是推动算力基础设施与新型电力系统在规划、建设、运行调度、市场交易全环节深度融合,实现算力负荷与电力供应的双向互动、优化配置。这不仅能为算力产业提供稳定、低成本的绿色能源支撑,也能通过算力的柔性调节能力提升电力系统运行效率,实现双赢。
根据《全国数据资源调查报告(2025年)》,截至2025年底,全国智能算力规模达159万PFLOPS(每秒千万亿次浮点运算),通用算力向智能算力的代际更替加速。今年4月21日,工业和信息化部副部长张云明表示,截至2026年3月底,全国智能算力规模已达1882EFLOPS(每秒百亿亿次浮点运算),成为支撑经济社会高质量发展的关键基础设施。
算力中心已成为拉动全社会用电量增长的核心引擎。中国电力企业联合会数据显示,2021—2025年我国互联网数据服务业用电年均增长36%,2026年一季度该领域用电量达229亿千瓦时,同比增长44%,在全社会用电量中的占比已接近1%。中国信通院数据显示,2025年我国算力中心用电量达1960亿千瓦时,增速18.1%,远超同期全社会用电量增速,预计2030年这一数值将突破5000亿千瓦时。
“算力作为关键生产要素,其能源需求正构成电力消费的新增长点。”国家能源局电力司副司长刘明阳在今年4月份召开的新闻发布会上表示,“‘十四五’以来,我国全面启动‘东数西算’工程,引导算力设施向新能源资源富集地区合理布局,将东部算力需求有序引导到西部,打造算力网与电力网协同规划布局与调度运行双向协同系统。”
政策的持续发力为算电协同发展注入强劲动力。近年来,《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》等政策相继出台,实现了算力资源与电力资源的时空匹配布局。今年5月8日,国家能源局会同国家发展改革委、工业和信息化部、国家数据局正式印发《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》,进一步明确了算电协同发展的目标和路径,为行业发展注入新的政策红利。
如何破解“两张皮”困局
政策引领下,各地结合资源禀赋探索差异化算电协同路径,打破算力建设与电力保障“两张皮”困境,实现两大产业双向赋能。
作为全国一体化算力网络国家枢纽节点,宁夏中卫市凭借得天独厚的风光资源,走出了一条“绿电直供、算随电走”的西部城市发展模式。中卫是全国首个新能源综合示范区,新能源装机占比超60%、新能源利用率达94%;在区位上,中卫距全国大中城市均在2000公里以内,也是光纤网络覆盖全国最优节点之一。
此次投运的大唐中卫云基地绿电直供项目,一期总规模200万千瓦,总投资87亿元,配套建设50万千瓦光伏、150万千瓦风电项目,创新构建“物理直供+双边交易”双轨供电体系。光伏电力不经大电网迂回直接输送至算力园区,配套储能设施存储余电,形成风光互补全天候供能格局。
“项目全面建成后,每年可供应清洁电力约41.4亿千瓦时,相当于减少二氧化碳排放约330万吨。”中国大唐中卫新能源有限公司相关工作人员向中国城市报记者介绍,目前整个园区实际使用绿电的占比已超90%,真正实现了“绿色能源支撑绿色算力”。
与西部依托绿电资源布局算力产业不同,东部核心城市聚焦算力需求与电网调节的双向协同,探索高密度算力场景下的算电协同新模式。今年2月,国家能源局发布《新型电力系统建设能力提升第一批试点名单》,北京市海淀区算力中心高比例新能源供电与电算协同项目、安徽省芜湖市长三角枢纽节点芜湖数据中心算电协同项目等入选,成为首批全国算电协同国家级试点。
北京市海淀区试点项目,针对北京算力需求旺盛但绿电消纳空间有限的特点,围绕智算中心“电—冷—热”多能源协同利用、高比例新能源消纳、电算协同能量管理与联合调度等开展技术研发与应用。项目实施后,将显著降低智算中心PUE,提升大模型任务调度经济性,推动电力与算力深度融合。
深度融合仍需破解多重瓶颈
我国算电协同虽已取得显著成效,但仍处于起步阶段,从“电支撑算”的单向供给到“算优化电”的双向融合,仍面临技术、机制、标准等多重瓶颈。
技术层面,算力负荷特性与电力系统运行的适配性矛盾是核心难题。中国科学院院士、南方科技大学碳中和能源研究院院长赵天寿向中国城市报记者表示,当前智算中心在算电协同进程中主要面临三大能源问题:一是智算中心用电功率波动剧烈,大模型训练中数万个GPU毫秒级启停,可引发数万千瓦的瞬间波动,对电力系统形成冲击;二是风光电虽然成本低、资源充足,但具有间歇性,日均有效发电一般不足8小时,无法满足智算中心不间断供电的刚性要求;三是现有储能技术难以兼顾安全、快速响应、长时供电、低成本等多重需求,无法有效衔接绿电供给与算力用电的时间差。
中国工程院院士、国家标准化专家委员会主任邬贺铨也表示,算力中心既是高可靠用电大户,又是高弹性调节资源;既是能源消费者,又是电网协作者;既是数字基础设施,又是绿色转型引擎。“相对于其他行业都在减碳,智算中心能耗持续增加,需严格绿色管理才能控制碳排放上升。”邬贺铨说。据统计,我国数据中心电力供应使用绿电比例2025年为35%至40%,2030年有望达到60%至80%,但绿电波动与算力刚性负荷的不匹配问题对算电两侧都是严峻考验,这是算电协同需要解决的核心矛盾。
机制层面,绿电交易、跨省调度、市场机制的不完善,制约了算电协同的规模化推广。一位业内人士告诉中国城市报记者:“当前绿电交易存在跨省壁垒、绿电证书与物理消纳脱节、分时交易机制不健全等问题,导致算力企业难以获得稳定低成本绿电,西部绿电也无法高效消纳。此外,算力与电力规划衔接不足、市场激励缺失等问题也较为突出。”
标准层面,算电协同标准体系仍处于构建初期,无法支撑产业规模化发展。部分城市算力园区未同步配套电力与绿电设施,导致用电指标不足、电价过高;部分地区未结合资源禀赋布局,出现盲目上马、同质化竞争现象。
多维施策破局
打造协同新范式
面对机遇与挑战,业内专家表示,未来算电协同发展需坚持规划引领、技术创新、标准先行、市场赋能,推动政产学研用全链条协同发力,构建差异化、高质量的算电协同发展新生态。
在规划布局层面,国家层面将进一步完善顶层设计,统筹算力与电力设施一体化布局。刘明阳介绍,国家能源局将重点从四个方面推进算电协同建设:一是完善绿电直连等相关政策措施,支持发展绿电直连、源网荷储一体化、智能微电网等新业态;二是将算力设施纳入电力保供重点领域,满足高可靠供电需要;三是在国家枢纽和绿电资源条件较好的地区,统筹规划布局算力和电力项目,提升协同运行匹配度;四是加强智能电网建设,完善算力与电力的双向调度机制,提升源荷互动水平。
对于城市而言,则需结合自身定位做好差异化规划。西部绿电富集城市,依托“东数西算”布局大模型训练、离线计算等非实时算力,打造绿色算力保障基地;东部核心城市,聚焦实时算力,推动算力中心参与虚拟电厂建设,提升电网效率;资源型转型城市,推动能源与算力产业融合,打造算电协同产业集群。
在技术创新层面,行业正聚焦核心技术开展集中攻坚。赵天寿建议,应加快建设“绿电+储能+智算中心”示范项目,推动液流电池等安全可靠、响应速度快的长时储能技术在智算中心的工程应用,形成可复制的算电协同发展路径。
“算电协同作为新时代算力、电力高质量发展的必由之路,已从技术探索迈入战略落地关键期。”中国信通院院长余晓晖表示,随着数字经济与能源转型的持续深化,算电协同将成为城市发展的新型基础设施,不仅能为人工智能产业发展提供坚实支撑,更能推动城市能源结构绿色转型,提升城市治理现代化水平,为我国城市高质量发展开辟全新的增长空间。
■中国城市报记者 康克佳
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