算力電力協(xié)同發(fā)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(tǒng)建設(shè)的大勢所趨。從當(dāng)前算力電力的發(fā)展現(xiàn)狀來看，構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)需要堅(jiān)強(qiáng)的電力支撐，建設(shè)新型電力系統(tǒng)也需要靈活算力的多維助力，因此有必要從電力系統(tǒng)與算力系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)著手，從設(shè)施、運(yùn)行、市場與商業(yè)模式等多個維度，提出算力電力協(xié)同的發(fā)展方向。

實(shí)現(xiàn)局部優(yōu)化和整體統(tǒng)籌的規(guī)劃協(xié)同

電力行業(yè)與算力行業(yè)的規(guī)劃協(xié)同，既需要考慮整體的統(tǒng)籌，也需要兼顧局部的優(yōu)化。主要體現(xiàn)在以下三個層面：一是“西電東送”與“東數(shù)西算”的戰(zhàn)略協(xié)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(tài)勢，“西電東送”和“東數(shù)西算”一定程度上存在天然的協(xié)同關(guān)系。二是“算力園區(qū)”與“新型配網(wǎng)”的設(shè)計(jì)協(xié)同，算力園區(qū)建設(shè)規(guī)劃與當(dāng)?shù)刂髋湮㈦娋W(wǎng)建設(shè)規(guī)劃有必要開展協(xié)同設(shè)計(jì)工作，對齊雙邊未來負(fù)荷預(yù)測。算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期與電力電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期不盡相同，提前進(jìn)行建設(shè)方案的設(shè)計(jì)協(xié)同，能夠在降低后期摩擦、協(xié)調(diào)、補(bǔ)強(qiáng)、優(yōu)化成本的同時，保證前期工程建設(shè)基本同時完工，避免電力基礎(chǔ)設(shè)施或算力基礎(chǔ)設(shè)施的閑置；三是“算力負(fù)荷”與“電力負(fù)荷”的資源協(xié)同，從設(shè)備匹配合理運(yùn)行的角度來看，預(yù)測未來算力需求、負(fù)荷水平以及合理配套與之相稱的電力基礎(chǔ)設(shè)施，有助于使算力電力設(shè)備均運(yùn)行在良好安全的區(qū)間：一方面，算力負(fù)載準(zhǔn)確預(yù)測能夠有效降低“容量電費(fèi)”等固定成本，避免算力企業(yè)經(jīng)營壓力過大；另一方面，配套與之相稱的電力設(shè)備設(shè)施能夠有效提升設(shè)備利用率，避免電力企業(yè)設(shè)備長期輕載帶來的閑置。

實(shí)現(xiàn)智慧升級和低碳發(fā)展的建設(shè)協(xié)同

在電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的智慧升級方面，主要體現(xiàn)在利用人工智能、區(qū)塊鏈等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，推進(jìn)電力基礎(chǔ)設(shè)施的改造升級與新增建設(shè)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集匯總與分析應(yīng)用、物資全生命周期聯(lián)通智慧管控、分布式新能源智能規(guī)劃調(diào)度、綜合能源服務(wù)等方面的能力。一是在企業(yè)內(nèi)部，搭建數(shù)據(jù)中臺、建設(shè)數(shù)據(jù)中心，提升橫向跨專業(yè)、縱向跨層級的數(shù)據(jù)共享融通、分析挖掘能力。全面提升設(shè)備本體和采集裝置的數(shù)字化、智能化水平，降低建設(shè)成本。二是在供應(yīng)鏈方面，推動能源電力企業(yè)內(nèi)部管控系統(tǒng)向行業(yè)級數(shù)字平臺轉(zhuǎn)化。通過裝備物聯(lián)和物資采購等平臺改造與開放，將物資供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)互聯(lián)范圍延伸至供應(yīng)鏈上游原材料、組部件等制造企業(yè)，以及設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)行等服務(wù)企業(yè)，推動跨專業(yè)、跨層級、跨企業(yè)、跨行業(yè)數(shù)據(jù)集中歸納，實(shí)現(xiàn)更廣泛的互聯(lián)。三是在產(chǎn)業(yè)鏈前端，提升新能源規(guī)劃、接網(wǎng)、補(bǔ)貼、消納等精益管理水平。提供包括一站式接網(wǎng)服務(wù)、補(bǔ)貼申報管理服務(wù)、信息分析和咨詢服務(wù)、新能源消納能力計(jì)算和評估、新能源發(fā)展規(guī)劃、項(xiàng)目線上管理等支撐能力。四是在產(chǎn)業(yè)鏈后端，面向虛擬電廠、碳資產(chǎn)服務(wù)、智慧能源托管、“售電+”增值服務(wù)等多元客戶服務(wù)需求，形成智慧能源服務(wù)能力，滿足深層次、多樣化的綜合用能服務(wù)需求。

在算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的低碳發(fā)展方面，一是算力電源建設(shè)層面，提升算力園區(qū)的清潔能源自建、采購與運(yùn)維水平，構(gòu)建綠色能源供應(yīng)體系。參與投資和建設(shè)新能源項(xiàng)目，自建“風(fēng)光數(shù)儲氫”等一體化項(xiàng)目，提升新能源持續(xù)性的消納能力。持續(xù)開展常規(guī)清潔電力市場化交易，參與綠色電力長期購電協(xié)議，擴(kuò)大綠色電力供應(yīng)來源。二是算力設(shè)施建設(shè)層面，通過技術(shù)創(chuàng)新降低能耗、提升功率密度，構(gòu)建節(jié)能高效的算力中心建設(shè)體系。研發(fā)節(jié)能電源系統(tǒng)、高效雙盤管水冷DX風(fēng)墻空調(diào)、浸沒式液冷等技術(shù)，降低空調(diào)設(shè)備能耗，提升算力中心制冷效率和機(jī)柜功率密度。

實(shí)現(xiàn)靈活可靠與綠色高效的運(yùn)行協(xié)同

在算力服務(wù)電力系統(tǒng)靈活可靠運(yùn)行方面，算力在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)型升級與協(xié)同互動中均能發(fā)揮重要支撐作用。在電源側(cè)，算力支撐新能源出力預(yù)測，降低電源側(cè)不確定性。融合氣象、裝機(jī)等多維因素預(yù)測新能源功率，對風(fēng)機(jī)、光伏板健康狀態(tài)進(jìn)行評估，并對新能源并網(wǎng)震蕩分析與風(fēng)險評估。在電網(wǎng)側(cè)，算力支撐電網(wǎng)拓?fù)鋬?yōu)化、運(yùn)行分析與應(yīng)急控制，提升電網(wǎng)側(cè)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。對電網(wǎng)多維海量量測信息進(jìn)行特征挖掘融合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)拓?fù)鋬?yōu)化、配電網(wǎng)饋線自動生成、電網(wǎng)故障診斷、暫態(tài)穩(wěn)定分析預(yù)測與緊急控制等。在負(fù)荷側(cè)，算力支撐負(fù)荷預(yù)測與優(yōu)化，提升負(fù)荷資源調(diào)控能力。對負(fù)荷波動性大、超短期電力需求進(jìn)行預(yù)測，對電動汽車、智能樓宇、虛擬電廠等可調(diào)負(fù)荷進(jìn)行充電調(diào)度和成本控制，優(yōu)化運(yùn)行模式。在儲能側(cè)，算力支撐儲能介質(zhì)狀態(tài)評估，提升儲能系統(tǒng)安全調(diào)控能力。對燃料電池的系統(tǒng)振蕩和動態(tài)變化過程進(jìn)行分析、預(yù)測電池剩余使用壽命，優(yōu)化復(fù)合儲能的協(xié)調(diào)控制策略。

在電力支撐算力系統(tǒng)綠色低碳運(yùn)行方面，一是綠色電力供給，雖然同為算力產(chǎn)業(yè)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(shù)據(jù)中心的綠電供給；我國較多的數(shù)據(jù)中心采用就近建設(shè)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(jiān)測，有必要創(chuàng)新數(shù)字化智能化管理手段，搭建算力中心監(jiān)測管理平臺，部署智能算法對算力中心進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控管理與精細(xì)運(yùn)維，充分發(fā)揮各類設(shè)備物理內(nèi)核節(jié)能特性和水冷、余熱等外部支撐系統(tǒng)調(diào)度潛力，實(shí)現(xiàn)算力中心核心算力服務(wù)和支撐制冷供熱等其他能力的相互協(xié)同，提升整體的能源利用效率。

實(shí)現(xiàn)廣泛參與及場景應(yīng)用的市場協(xié)同

在算力廣泛參與電力市場方面。一是電力市場，算力企業(yè)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(fēng)電等發(fā)電企業(yè)產(chǎn)生的綠色電力來實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。二是電力輔助服務(wù)市場，算力企業(yè)可以通過聚合資源參與調(diào)峰、調(diào)頻服務(wù)市場交易。算力企業(yè)不僅可以通過及時調(diào)控自身柔性負(fù)荷和儲能充放電參與電力輔助服務(wù)，還可以通過聚合分布式資源，探索將虛擬電廠、負(fù)荷聚合商、電動汽車、空調(diào)負(fù)荷等新型可調(diào)節(jié)資源管理納入負(fù)荷管理常態(tài)化業(yè)務(wù)范疇。三是電—碳—數(shù)據(jù)市場，有必要完善全國范圍內(nèi)的電力市場與碳市場的聯(lián)動機(jī)制和數(shù)據(jù)交易機(jī)制。推動綠電市場、碳市場協(xié)同發(fā)展，提升數(shù)據(jù)中心綠色電力采購應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)100%的電力供應(yīng)和碳排放數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)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(tǒng)廣泛的算力應(yīng)用場景。新型電力系統(tǒng)在電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)形態(tài)、負(fù)荷特性和儲能形態(tài)方面展現(xiàn)出新的變化與發(fā)展趨勢，相關(guān)主體類型與數(shù)量激增，顯著提升了電力系統(tǒng)的復(fù)雜度，需要發(fā)揮人工智能在分析變化和預(yù)測趨勢上的支撐作用，比如變電智能巡視、智能調(diào)度、智能客服、配網(wǎng)計(jì)算推演等場景，為算力市場提供廣泛的應(yīng)用需求。

實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享與統(tǒng)籌融合的機(jī)制協(xié)同

當(dāng)前，電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對完善，算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)可以考慮以機(jī)制創(chuàng)新的方式，在電力桿塔、電力場站等實(shí)現(xiàn)設(shè)施共用，提升綜合利用效率。一是電力桿塔的算力設(shè)備設(shè)施掛載。電力系統(tǒng)具有超300萬座電力桿塔，是掛載北斗基站、5G基站、無人機(jī)巢、邊緣算力設(shè)備的良好基底，并具備穩(wěn)定供電的相對優(yōu)勢。5G基站與電網(wǎng)共享鐵塔，將光纜、通信基站、移動天線等通信設(shè)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(shù)據(jù)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(shè)數(shù)據(jù)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(yè)化運(yùn)營，對內(nèi)挖掘資源價值，對外引領(lǐng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)共享共贏。三是“算力園區(qū)+分布式新能源”的源網(wǎng)荷儲新模式。超大型數(shù)據(jù)中心具有負(fù)荷穩(wěn)定、用電量大、可靠性要求高的用電特性。與一般產(chǎn)業(yè)相比，數(shù)據(jù)中心對電網(wǎng)供電能力（供電可靠性、電能質(zhì)量等）要求極高，往往需要雙電源或多電源供電。運(yùn)用“源網(wǎng)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(tǒng)保電調(diào)峰壓力。

（作者：高曉楠 劉睿 陳光，單位：國網(wǎng)能源研究院有限公司）