錨定算力電力協同重點領域

     算力電力協同發展既是國家電力與算力政策的方向指引，也是電力與算力系統建設的大勢所趨。從當前算力電力的發展現狀來看，構建全國一體化算力網需要堅強的電力支撐，建設新型電力系統也需要靈活算力的多維助力，因此有必要從電力系統與算力系統的規劃、建設著手，從設施、運行、市場與商業模式等多個維度，提出算力電力協同的發展方向。
    實現局部優化和整體統籌的規劃協同
       電力行業與算力行業的規劃協同，既需要考慮整體的統籌，也需要兼顧局部的優化。主要體現在以下三個層面：一是“西電東送”與“東數西算”的戰略協同，從全國來看，電力需求與算力需求存在同樣的“逆資源稟賦”分布態勢，“西電東送”和“東數西算”一定程度上存在天然的協同關系。二是“算力園區”與“新型配網”的設計協同，算力園區建設規劃與當地主配微電網建設規劃有必要開展協同設計工作，對齊雙邊未來負荷預測。算力基礎設施建設周期與電力電網基礎設施建設周期不盡相同，提前進行建設方案的設計協同，能夠在降低后期摩擦、協調、補強、優化成本的同時，保證前期工程建設基本同時完工，避免電力基礎設施或算力基礎設施的閑置；三是“算力負荷”與“電力負荷”的資源協同，從設備匹配合理運行的角度來看，預測未來算力需求、負荷水平以及合理配套與之相稱的電力基礎設施，有助于使算力電力設備均運行在良好安全的區間：一方面，算力負載準確預測能夠有效降低“容量電費”等固定成本，避免算力企業經營壓力過大；另一方面，配套與之相稱的電力設備設施能夠有效提升設備利用率，避免電力企業設備長期輕載帶來的閑置。
    實現智慧升級和低碳發展的建設協同
       在電力基礎設施建設的智慧升級方面，主要體現在利用人工智能、區塊鏈等先進數字技術，推進電力基礎設施的改造升級與新增建設，增強數據采集匯總與分析應用、物資全生命周期聯通智慧管控、分布式新能源智能規劃調度、綜合能源服務等方面的能力。一是在企業內部，搭建數據中臺、建設數據中心，提升橫向跨專業、縱向跨層級的數據共享融通、分析挖掘能力。全面提升設備本體和采集裝置的數字化、智能化水平，降低建設成本。二是在供應鏈方面，推動能源電力企業內部管控系統向行業級數字平臺轉化。通過裝備物聯和物資采購等平臺改造與開放，將物資供應鏈數據互聯范圍延伸至供應鏈上游原材料、組部件等制造企業，以及設計建設運行等服務企業，推動跨專業、跨層級、跨企業、跨行業數據集中歸納，實現更廣泛的互聯。三是在產業鏈前端，提升新能源規劃、接網、補貼、消納等精益管理水平。提供包括一站式接網服務、補貼申報管理服務、信息分析和咨詢服務、新能源消納能力計算和評估、新能源發展規劃、項目線上管理等支撐能力。四是在產業鏈后端，面向虛擬電廠、碳資產服務、智慧能源托管、“售電+”增值服務等多元客戶服務需求，形成智慧能源服務能力，滿足深層次、多樣化的綜合用能服務需求。
       在算力基礎設施建設的低碳發展方面，一是算力電源建設層面，提升算力園區的清潔能源自建、采購與運維水平，構建綠色能源供應體系。參與投資和建設新能源項目，自建“風光數儲氫”等一體化項目，提升新能源持續性的消納能力。持續開展常規清潔電力市場化交易，參與綠色電力長期購電協議，擴大綠色電力供應來源。二是算力設施建設層面，通過技術創新降低能耗、提升功率密度，構建節能高效的算力中心建設體系。研發節能電源系統、高效雙盤管水冷DX風墻空調、浸沒式液冷等技術，降低空調設備能耗，提升算力中心制冷效率和機柜功率密度。
    實現靈活可靠與綠色高效的運行協同
       在算力服務電力系統靈活可靠運行方面，算力在源網荷儲各環節轉型升級與協同互動中均能發揮重要支撐作用。在電源側，算力支撐新能源出力預測，降低電源側不確定性。融合氣象、裝機等多維因素預測新能源功率，對風機、光伏板健康狀態進行評估，并對新能源并網震蕩分析與風險評估。在電網側，算力支撐電網拓撲優化、運行分析與應急控制，提升電網側安全穩定運行水平。對電網多維海量量測信息進行特征挖掘融合，實現電網拓撲優化、配電網饋線自動生成、電網故障診斷、暫態穩定分析預測與緊急控制等。在負荷側，算力支撐負荷預測與優化，提升負荷資源調控能力。對負荷波動性大、超短期電力需求進行預測，對電動汽車、智能樓宇、虛擬電廠等可調負荷進行充電調度和成本控制，優化運行模式。在儲能側，算力支撐儲能介質狀態評估，提升儲能系統安全調控能力。對燃料電池的系統振蕩和動態變化過程進行分析、預測電池剩余使用壽命，優化復合儲能的協調控制策略。
       在電力支撐算力系統綠色低碳運行方面，一是綠色電力供給，雖然同為算力產業大國，但中美綠色算力中心模式有一定差異，美國綠色算力中心主要通過綠電市場交易完成數據中心的綠電供給；我國較多的數據中心采用就近建設新能源基地的模式保障自身綠電供給。二是算力中心用能監測，有必要創新數字化智能化管理手段，搭建算力中心監測管理平臺，部署智能算法對算力中心進行實時監控管理與精細運維，充分發揮各類設備物理內核節能特性和水冷、余熱等外部支撐系統調度潛力，實現算力中心核心算力服務和支撐制冷供熱等其他能力的相互協同，提升整體的能源利用效率。
    實現廣泛參與及場景應用的市場協同
       在算力廣泛參與電力市場方面。一是電力市場，算力企業可以通過直接購買綠色電力參與電力市場交易，通過購買由光伏、風電等發電企業產生的綠色電力來實現低碳發展。二是電力輔助服務市場，算力企業可以通過聚合資源參與調峰、調頻服務市場交易。算力企業不僅可以通過及時調控自身柔性負荷和儲能充放電參與電力輔助服務，還可以通過聚合分布式資源，探索將虛擬電廠、負荷聚合商、電動汽車、空調負荷等新型可調節資源管理納入負荷管理常態化業務范疇。三是電—碳—數據市場，有必要完善全國范圍內的電力市場與碳市場的聯動機制和數據交易機制。推動綠電市場、碳市場協同發展，提升數據中心綠色電力采購應用能力，實現100%的電力供應和碳排放數據的實時監控，以及算力交易與碳效、能效的有效掛鉤。
       在電力參與算力市場方面，主要是電力系統廣泛的算力應用場景。新型電力系統在電源結構、電網形態、負荷特性和儲能形態方面展現出新的變化與發展趨勢，相關主體類型與數量激增，顯著提升了電力系統的復雜度，需要發揮人工智能在分析變化和預測趨勢上的支撐作用，比如變電智能巡視、智能調度、智能客服、配網計算推演等場景，為算力市場提供廣泛的應用需求。
    實現設備共享與統籌融合的機制協同
       當前，電力基礎設施建設相對完善，算力基礎設施的建設可以考慮以機制創新的方式，在電力桿塔、電力場站等實現設施共用，提升綜合利用效率。一是電力桿塔的算力設備設施掛載。電力系統具有超300萬座電力桿塔，是掛載北斗基站、5G基站、無人機巢、邊緣算力設備的良好基底，并具備穩定供電的相對優勢。5G基站與電網共享鐵塔，將光纜、通信基站、移動天線等通信設施附屬在輸電線路本體上，使電力通道資源獲得再利用和綜合利用。二是“變電站+數據中心”的多站融合。多站融合是利用變電站站址富余資源融合建設數據中心站、充（換）電站、5G基站、儲能站、北斗基站、分布式電源等，通過資源商業化運營，對內挖掘資源價值，對外引領相關行業發展、實現共享共贏。三是“算力園區+分布式新能源”的源網荷儲新模式。超大型數據中心具有負荷穩定、用電量大、可靠性要求高的用電特性。與一般產業相比，數據中心對電網供電能力（供電可靠性、電能質量等）要求極高，往往需要雙電源或多電源供電。運用“源網荷儲”新模式，算力中心通過自建新能源與儲能，可以有效緩解自身用電成本壓力，兼顧降低電力系統保電調峰壓力。