中國儲能網(wǎng)訊：伴隨算力發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為能耗大戶，用電需求快速上漲，疊加季節(jié)用電高峰和極端天氣，相關(guān)地區(qū)偶現(xiàn)電力供應(yīng)緊張。同時，在降低電力成本和踐行“雙碳”目標(biāo)背景下，數(shù)據(jù)中心的綠電需求也越來越大，推進(jìn)電力算力協(xié)同發(fā)展成為破局之路。
在日前舉辦的電力算力協(xié)同暨電力數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展交流活動上，“電力算力協(xié)同發(fā)展”對話環(huán)節(jié)的嘉賓深入探討了電力算力如何協(xié)同發(fā)展，以實現(xiàn)更高效、更綠色、更智能的能源利用和算力賦能。
對話嘉賓認(rèn)為，為推動國家算力網(wǎng)的規(guī)?；ㄔO(shè)和運(yùn)營，最終實現(xiàn)算力普惠，需保障數(shù)據(jù)中心用電需求，統(tǒng)籌電力和算力關(guān)系。而在“東數(shù)西算”背景下，電力算力有望實現(xiàn)“雙向奔赴”，利用清潔電力賦能算力發(fā)展的同時，強(qiáng)大的算力也可用于處理電力產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
■用電需求快速上漲
“據(jù)中國算力平臺統(tǒng)計，2023年中國數(shù)據(jù)中心用電量約1500億度，占全社會總用電量的1.6%。”中國信通院云大所副所長李潔表示，全社會用電年均增長6%以上，數(shù)據(jù)中心用電年增速約15%，同時中國算力市場規(guī)模增速達(dá)到30%。市場成長帶動下，算力對于電力的需求與日俱增。
李潔指出，伴隨政策和市場需求引導(dǎo)，中國有集約化、大規(guī)模發(fā)展算力的趨勢?！皳?jù)中國算力平臺統(tǒng)計，目前八大樞紐節(jié)點數(shù)據(jù)中心的機(jī)架規(guī)模占全國超70%，伴隨后續(xù)人工智能、大模型發(fā)展，局部地區(qū)面對的電力需求壓力會更大?！?
“河北張家口是‘東數(shù)西算’十大數(shù)據(jù)中心的聚集地之一，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架超33萬架，上架服務(wù)器超150萬臺，其中智算比例約38%。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計與數(shù)據(jù)中心主任侯文捷表示，2019年，該數(shù)據(jù)中心用電量占當(dāng)?shù)厣鐣秒娏康?.8%，2023年這一比例已增至20.1%，用能增長迅速。其中，制冷能耗占比較高，和夏季用電高峰吻合，給電網(wǎng)造成很大壓力。
■節(jié)能降耗成為挑戰(zhàn)
用電需求加大的同時，我國數(shù)據(jù)中心也面臨節(jié)能降耗挑戰(zhàn)。今年7月發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展專項行動計劃》提出，到2025年底，全國數(shù)據(jù)中心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%。
浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長丁一認(rèn)為，我國電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善，發(fā)電總量可以保證未來算力需求。但是電力具備兩個重要特性：第一是空間性，地方不同，發(fā)電量不同；第二是時間性，不同時段，發(fā)電量也不同。在用電緊張時段，如何確保電算協(xié)同是未來面臨的重大問題。
丁一表示：“從微觀角度看，建一個較大的數(shù)據(jù)中心會受很多制約，電價是重要考量因素，此外還要考慮綠電消納、電力保供問題。”在數(shù)據(jù)中心的選址、建設(shè)、運(yùn)營過程中，電力始終是重要因素。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心更多考慮和算力需求相吻合，建設(shè)在東部沿海的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本偏高，綠電消納不足。
■電算融合機(jī)遇廣闊
“近期，我國出臺多項電算協(xié)同相關(guān)政策，目標(biāo)是推動國家算力網(wǎng)的規(guī)模化建設(shè)和運(yùn)營，最終實現(xiàn)算力普惠，支撐我國各行各業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”國家信息中心粵港澳大灣區(qū)大數(shù)據(jù)研究院算電協(xié)同創(chuàng)新中心首席電力科學(xué)家教授楊蘋指出，當(dāng)前我國只有少數(shù)企業(yè)在使用算力，距離實現(xiàn)這一目標(biāo)仍有一段距離。需要在算力網(wǎng)的規(guī)模化建設(shè)和高效運(yùn)行上下功夫，從規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、調(diào)度四個維度發(fā)力，推動算力和電力融合。
“中長期合約在西部能源富集地區(qū)的交易價格偏低，而現(xiàn)貨市場合約情況下，西部地區(qū)可能出現(xiàn)零電價，而東部負(fù)荷中心往往是高電價，間接影響了算力成本。”南網(wǎng)數(shù)研院副總經(jīng)理胡榮表示，一定的數(shù)據(jù)量、算力資源和時間，形成了標(biāo)準(zhǔn)的計算任務(wù)單元，基于一體化算力網(wǎng)，計算單元可在全國范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)度。如果將現(xiàn)貨市場和算力市場融合，對算力要求較低、遠(yuǎn)離用戶側(cè)的任務(wù)則可以規(guī)劃到西部能源富集地區(qū)。
■相關(guān)技術(shù)持續(xù)完善
中國計算機(jī)學(xué)會分布式計算與系統(tǒng)專業(yè)委員會副主任葉保留指出，從調(diào)度角度看，算力調(diào)度與電網(wǎng)調(diào)度還存在一些明顯差別，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需要統(tǒng)一?！笆紫?，電網(wǎng)是一個標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化與規(guī)范化的網(wǎng)絡(luò)，而算力網(wǎng)是一個高度異構(gòu)、動態(tài)、多變的網(wǎng)絡(luò)；其次，電網(wǎng)的調(diào)度對象是標(biāo)準(zhǔn)化的電壓/電流，是從供給側(cè)向需求側(cè)單向調(diào)度，而算力網(wǎng)的調(diào)度對象可分為任務(wù)流、數(shù)據(jù)流、指令流，需根據(jù)資源狀態(tài)來動態(tài)確定相關(guān)流的流向。”
鵬城實驗室網(wǎng)絡(luò)智能部副主任田永鴻表示，大規(guī)模算力中心實現(xiàn)低功耗，需從多個維度探索。“硬件方面，需從芯片微架構(gòu)、硬件到系統(tǒng)集成方面采用低功耗技術(shù)。軟件方面，不同的AI、應(yīng)用和軟件有不同的運(yùn)行特征，利用這些特征，可降低整個大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的功耗。在調(diào)度層面，可以建立針對不同任務(wù)的電力損耗模型，進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，根據(jù)電力需求和電價變化，動態(tài)調(diào)度任務(wù)運(yùn)行?！?
