中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“AI的盡頭是算力，算力的盡頭是電力”已成行業(yè)流行語。近年來，在國家“東數(shù)西算”工程和AI大模型技術(shù)應(yīng)用雙重驅(qū)動(dòng)下，全國算力產(chǎn)業(yè)的用電需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。而隨著AI產(chǎn)業(yè)不斷升溫，據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年以來，浙江算力產(chǎn)業(yè)帶來的用電增長已超過20%。
算力“吃電”何解？
浙江作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)大省，算力帶來的用電增長也沖在前列。
據(jù)國網(wǎng)浙江電力營銷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，浙江2024年算力產(chǎn)業(yè)總耗電量大約48億千瓦時(shí)，同比增長超過13%，明顯高于浙江去年全社會(huì)用電量的增長率9.5%，包括全社會(huì)最大負(fù)荷增長率7.5%。
一邊是用電量的增長，一邊是對用電高可靠性的要求。數(shù)據(jù)中心對供電的可靠性和電壓的穩(wěn)定要求更高，一旦出現(xiàn)電力中斷或波動(dòng)，將導(dǎo)致計(jì)算任務(wù)中斷、數(shù)據(jù)丟失，甚至設(shè)備損壞，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
據(jù)浙江省電力負(fù)荷管理中心專家孫鋼介紹，在電力供應(yīng)方面，針對數(shù)據(jù)中心，也有一些有別于其他行業(yè)的方式。目前，浙江全省各地電網(wǎng)企業(yè)都在探索有效的保障手段和措施。
譬如，在技術(shù)層面，提升配電自動(dòng)化水平，提升數(shù)據(jù)中心配電網(wǎng)絡(luò)故障的及時(shí)預(yù)警和處置能力。在管理層面，嘗試“電算協(xié)同”發(fā)展路徑，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和電網(wǎng)規(guī)劃的深度結(jié)合，在規(guī)劃源頭充分考慮數(shù)據(jù)中心未來用電的增長空間，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心配置儲(chǔ)能設(shè)備，移動(dòng)電源備用電源等，與電網(wǎng)做深度耦合和互動(dòng)，并納入統(tǒng)一管理。在能源結(jié)構(gòu)層面，更多應(yīng)用綠電，向大自然取電，解決數(shù)據(jù)中心用能和新能源消納兩大問題。
未來，國網(wǎng)浙江電力還將加強(qiáng)協(xié)同布局，針對當(dāng)前在建大型數(shù)據(jù)中心做好區(qū)域電網(wǎng)、變電站等配套電力設(shè)施補(bǔ)強(qiáng)，中遠(yuǎn)期需要加強(qiáng)算力基礎(chǔ)設(shè)施與核電、海上風(fēng)電、光伏等清潔能源協(xié)同布局，加強(qiáng)算電一體開發(fā)，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)中心和電力設(shè)施兩者在開發(fā)流程、投產(chǎn)時(shí)序上的差異，避免出現(xiàn)“算力等電”等現(xiàn)象。
AI也能助力節(jié)能
對數(shù)據(jù)中心而言，電力供應(yīng)是剛需，但節(jié)能降耗也同樣重要。
浙江省能源大數(shù)據(jù)中心專家王彥波介紹，目前用于評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的核心指標(biāo)是電能利用效率（PUE）。PUE值大于1，當(dāng)它越接近1時(shí)，表明IT設(shè)備耗電占比越高，如制冷、供配電系統(tǒng)等非IT設(shè)備的耗電占比越低，能源利用效率越高。目前浙江省的數(shù)據(jù)中心平均PUE值是1.57。
PUE的變化受環(huán)境、技術(shù)、管理等多因素綜合影響，與IT設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)的耗電等都有關(guān)。以制冷系統(tǒng)為例，溫濕度等氣候條件和季節(jié)變化會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)中心的制冷需求。比如浙江的緊水灘綠色數(shù)據(jù)中心，利用水庫深層的低溫水免費(fèi)供冷，規(guī)劃設(shè)計(jì)的PUE值可達(dá)1.13，阿里仁和數(shù)據(jù)中心采用巴拿馬電源直流供電方案，功率模塊效率達(dá)98.5%，再疊加先進(jìn)的制冷方式，PUE可達(dá)1.09。
與此同時(shí)，做好時(shí)空“平衡”也非常關(guān)鍵。如“東數(shù)西算”在西北等綠電資源豐富的地域布局更多數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)空間平衡達(dá)到降耗。通過配置光伏儲(chǔ)能設(shè)備等，數(shù)據(jù)中心本身也可變成一個(gè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的“虛擬電廠”，通過時(shí)間上的錯(cuò)峰平衡，為電網(wǎng)用電高峰期提供柔性支撐。
此外，在阿里云能源行業(yè)首席架構(gòu)師黃振看來，AI不是能耗的負(fù)擔(dān)，反而是節(jié)能的引擎?！癎PU比CPU更加省電和省能。為什么我們感到電在不斷增長，是因?yàn)檫€沒有徹底由CPU為主的計(jì)算模式，轉(zhuǎn)到以GPU為主的模式。當(dāng)這個(gè)轉(zhuǎn)變完成之后，AI反而能帶來數(shù)據(jù)中心的節(jié)能?！?/span>
提升算力“含綠量”
目前，浙江算力產(chǎn)業(yè)用電量占全社會(huì)用電量的比重約為1.2%。未來幾年，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，浙江算力需求還將呈現(xiàn)“量級(jí)躍升、密度倍增”的趨勢。以大模型為例，訓(xùn)練單次所需的算力相當(dāng)于傳統(tǒng)AI任務(wù)的數(shù)百倍。這背后帶來的電力需求，也會(huì)有同步的爆發(fā)式增長趨勢，這將對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和綠色化提出更高要求。
王彥波認(rèn)為，在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下，未來算力需求將呈現(xiàn)“總量增長但結(jié)構(gòu)優(yōu)化”的趨勢。碳排雙控也會(huì)倒逼行業(yè)變革，促使企業(yè)轉(zhuǎn)向低碳技術(shù)。數(shù)據(jù)中心的發(fā)展必然朝著綠色化、低碳化發(fā)展，單位算力的“含綠量”會(huì)明顯增加。
去年，國家發(fā)改委、工信部、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》，明確到2025年底，全國數(shù)據(jù)中心整體上架率不低于60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均增長10%等一系列目標(biāo)。
當(dāng)前，浙江省能源大數(shù)據(jù)中心已實(shí)現(xiàn)對全省183家數(shù)據(jù)中心的電量、負(fù)荷的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。基于這些動(dòng)態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，電網(wǎng)企業(yè)可為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營主體制定精準(zhǔn)負(fù)荷調(diào)控策略，還可協(xié)同重點(diǎn)數(shù)據(jù)中心開展彈性用能方案制定，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的用電模式。
另外，國網(wǎng)浙江電力也在加快推動(dòng)改建一些變電站，提升杭州未來科技城、寧波北侖工業(yè)區(qū)等多個(gè)算力集群供電能力，110千伏及以上供電的數(shù)據(jù)中心全部實(shí)現(xiàn)雙電源接入的可靠供電。
國網(wǎng)浙江電力也服務(wù)數(shù)據(jù)中心綠電交易，促進(jìn)碳排雙控。今年，浙江省能源大數(shù)據(jù)中心支撐浙江省能源局對30余家數(shù)據(jù)中心開展化石能源消費(fèi)預(yù)算工作，支撐數(shù)據(jù)中心完成年度總體用能預(yù)算指標(biāo)要求。
今年，國家能源局還提出了國家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比達(dá)到80%的目標(biāo)。
從企業(yè)實(shí)踐看，“算力—綠電”結(jié)合也兼具經(jīng)濟(jì)性和降碳效益?！拔覀冊谇嗪Ｎ鲗幫度霗C(jī)房，因?yàn)楫?dāng)?shù)乇旧砭G電占比達(dá)95%，從運(yùn)營成本、投資產(chǎn)品來說，就降了20%至30%，縮短了大概兩到三年的投資回報(bào)率?！秉S振表示。
