在數字經濟浪潮之巔,人工智能(AI)以前所未有的速度滲透至千行百業,驅動著算力需求的爆炸式增長。智算中心,作為承載這磅礴算力的“超級工廠”,其驚人的能源消耗也使其成為碳排放的“大戶”。據預測,到2030年中國數據中心耗電量將達到4000億千瓦時,占全社會用電量的比重將從當前的不足2%攀升至6%。在“雙碳”目標引領下,如何為智算中心注入源源不斷的綠色動能,實現“綠電直供”,已成為整個產業面臨的重大課題。
破解“用電焦慮”:綠電直供的多元化路徑
傳統上,智算中心通過接入大電網獲取電力,其中化石能源占據主導。要實現綠電直供,意味著要建立一條從綠色能源生產端到智算中心用戶端的直接或間接的電力輸送與交易路徑。
當前,業界正積極探索以下幾種主流模式:
1. 市場化交易:打通綠電采購的“高速路”
這是目前應用最廣泛的模式。智算中心作為電力大用戶,可以直接參與綠色電力交易市場,向風電、光伏等新能源發電企業采購綠電。這種方式靈活度高,能夠快速提升綠電使用比例。
綠電交易(雙邊協商/掛牌交易): 2021年,我國正式啟動綠色電力交易試點,為數據中心等用戶開辟了官方采購渠道。例如,騰訊在2022年度的綠電交易中,一次性簽約5.04億千瓦時,鎖定了多個風電、光伏項目的年度部分發電量,為其多個大型數據中心注入了綠色血液。
購電協議(PPA - Power Purchase Agreement): PPA模式允許企業與發電方簽訂長期購電協議,鎖定未來數年乃至數十年的綠電電量與價格,為供需雙方提供穩定的預期。這種模式在國際上已相當成熟,近年來在國內也逐漸興起。它分為場內PPA(在智算中心周邊建設新能源項目,專線直供)和場外PPA(從遠端新能源基地購電,通過電網輸送),為企業提供了多樣化的選擇。
2. “前店后廠”:新能源與算力一體化
這種模式將智算中心與新能源電站進行“捆綁”建設,形成“源網荷儲”一體化項目或“風光儲算”融合基地。智算中心作為“負荷”,就近消納配套新能源項目所發的“綠電”,是實現綠電直供的理想形態。
在這方面,“東數西算”工程的樞紐節點地區擁有得天獨厚的優勢。例如,在內蒙古,中國聯通和林格爾數據中心集群通過綠電直供和構網型儲能等方式,是內蒙古首個通過“點對點”直供方式為數據中心提供綠電的新能源項目,并在國內先行探索算力供給的碳匯互認結算。又如,在青海,天合光能與中國聯通打造的三江源綠電智算融合示范項目,創新采用“風光儲充+算力中心”協同模式,年均可為智算中心提供約1000萬千瓦時零碳電力,實現100%的綠電消納。這種模式不僅解決了電力輸送的損耗和瓶頸問題,更將西部豐富的可再生能源就地轉化為高附加值的算力服務。
科技賦能:算電協同的“最強大腦”
實現高效、穩定的綠電直供,離不開前沿技術的支撐?!八恪迸c“電”的協同,正成為提升綠電消納效率、保障算力穩定輸出的關鍵。
“源網荷儲”一體化智慧調控:綠電具有間歇性、波動性的特點。通過部署大規模儲能系統(如鋰電池、液流電池等),結合智慧能源管理系統(EMS),可以實現“源隨荷動,荷隨源動”。在光照、風力充足時,“谷電”或富余綠電被儲存起來;在用電高峰或無光無風時,儲能系統再將電能釋放出來,起到“削峰填谷”的作用,確保智算中心7x24小時不間斷的穩定運營。
AI與算力調度深度融合:“用算力調度算力,用算力調度電力”正成為現實。AI算法可以精準預測發電功率和用電負荷,對智算中心的計算任務進行柔性調度。例如,將非緊急、可中斷的計算任務(如AI模型訓練)安排在綠電供應充足的時段執行,而在綠電不足時,則優先保障核心業務的算力需求。谷歌等國際巨頭已在利用AI技術,根據可再生能源的可用性,在全球范圍內動態遷移計算負載,最大化地利用清潔能源。
節能降耗技術:提升能效是消納綠電的另一重要途徑。液冷技術正成為高密度智算中心的“新寵”。相較于傳統風冷,液冷技術可將數據中心的PUE(電能利用效率)降至1.1以下,節約大量用于散熱的電力。阿里云張北數據中心就大規模采用了浸沒式液冷技術,結合本地豐富的風光資源,打造了業界領先的綠色數據中心典范。
雙輪驅動:政策引擎與發展新生態
智算中心的綠色轉型,離不開國家頂層設計的強力驅動。近年來,《新型數據中心發展三年行動計劃》《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》《關于有序推動綠電直連發展有關事項的通知》等政策以“東數西算”工程為牽引,明確了提升可再生能源使用比例、降低PUE的硬性指標,持續引導算力基礎設施向西部能源富集區高效布局。
展望未來,技術、模式與生態的深度融合是大勢所趨?!癆I+綠能”的結合將貫穿綠電預測、儲能優化到算力調度的全鏈條;場內PPA、綠電交易、一體化基地等多元商業模式將并存互補。更重要的是,智算中心正從孤立的“電老虎”,轉變為深度融入新型電力系統的“超級調節器”,與電網、電源、儲能形成共生共贏的能源新生態,深刻重塑著產業的可持續發展范式。
隨著AI浪潮推動算力成為核心生產力,為其注入綠色動能已是時代命題。2025年8月28日,2025中國智算產業綠色科技大會將于上海啟幕。大會以“AI+綠能,算力預見新范式”為主題,聚焦綠色智算、算電協同、源網荷儲等前沿議題,我們誠摯地邀請您共襄盛舉,一同見證并參與這場即將到來的產業變革。


