随着人工智能、大数据等新兴技术加速落地,算力需求呈爆发式增长,随之而来的电力消耗问题日益凸显。如何让算力更高效、更绿色地利用电力资源,成为城市数字化转型的关键课题。近日,上海在临港新片区、张江科学城等多个区域同时开展多项算电协同技术验证,涵盖智能调度、柔性负荷响应、分布式储能协同等方向,取得阶段性成果。这标志着上海在探索算力与电力深度融合、构建新型电力系统方面迈出了重要一步。

多项技术并行验证,破解算力“电老虎”难题

据上海市经济和信息化委员会及国网上海电力公司联合发布的消息,本次验证集中测试了三大类核心技术:一是基于人工智能的算力负荷预测与电网调度优化技术,通过实时分析数据中心、超算中心等算力设施的用电曲线,结合天气、电价、可再生能源出力等因素,动态调整算力任务分配,在保障算力服务质量的前提下,最大程度平抑用电波动,降低高峰时段电网压力;二是柔性负荷精准调控技术,支持数据中心参与需求侧响应,能够在数秒内实现部分非关键算力任务的降频或暂停,为电网提供毫秒级的可调节负荷资源;三是“源网荷储”协同下的分布式储能与算力联动技术,利用储能系统在低电价时段充电、高电价时段放电,同时与算力任务调度配合,实现整体用能成本最优化。

“这些技术验证并非孤立进行,而是强调多技术耦合、多场景同时验证。”国网上海电力公司相关技术负责人表示,在临港某大型数据中心,技术人员同时部署了智能调度算法和柔性负载管理模块,并接入区域虚拟电厂平台。测试数据显示,在保障算力服务SLA(服务等级协议)不降低的前提下,该数据中心日间高峰用电负荷降低了约15%,可再生能源消纳比例提升了8个百分点,整体用电成本下降约12%。

从“各自为政”到“协同共生”,算电协同意义深远

长期以来,算力基础设施与电力系统之间缺乏深度互动。数据中心通常按照最大设计功率向电网报装,实际运行时却常常处于低负载状态,造成巨大的资源浪费;而电网侧则面临尖峰负荷难预测、可再生能源波动大等挑战。算电协同技术旨在打破两者壁垒,让算力“跟着电走”、让电“跟着算力调”,实现双向赋能。

中国科学院院士、电力系统专家周孝信在近期一次论坛上指出,算电协同是新型电力系统建设的重要创新场景。上海作为全国算力集聚高地之一,拥有多个超大型数据中心和先进的电网基础设施,率先开展多技术验证,对于探索可复制、可推广的“算力+电力”融合模式具有示范意义。

政策加持,上海加速布局绿色算力生态

此次多项技术同步验证,也得益于上海近年来在绿色算力领域的政策引导。2023年,上海发布《上海市推进算力基础设施建设行动计划》,明确提出要推动算力基础设施绿色低碳发展,开展算力与电力协同调度试点。2024年,上海进一步出台《上海市促进绿色电力消费实施方案》,鼓励数据中心等算力用户通过购买绿证、参与绿电交易等方式提升可再生能源使用比例。

据透露,本次验证的技术成果将逐步在上海市内更多数据中心、智算中心及边缘计算节点推广应用。上海计划在2025年底前,打造至少5个算电协同示范项目,力争全市数据中心平均电能利用效率(PUE)降低至1.3以下,可再生能源使用比例提升至30%以上。

在国际层面,算电协同也成为全球关注的焦点。国际能源署(IEA)曾指出,数据中心电力需求预计到2026年将翻一番,亟需通过技术创新实现需求侧灵活管理。上海此次多技术验证,不仅为国内城市提供了经验,也有望为全球算电协同技术标准化贡献中国方案。

挑战犹存,需多方聚力破局

尽管前期验证数据令人振奋,但算电协同的大规模落地仍面临诸多挑战。例如,算力任务的实时迁移与中断风险控制、跨区域调度中的通信延迟、储能系统的经济性等问题,都需要进一步优化。此外,现有的电力市场机制、数据共享标准等制度层面也需配套改革。

上海市经济和信息化委员会相关负责人表示,下一步将持续联合电网企业、算力运营商、科研机构及设备厂商,构建开放协同的创新生态,加快关键技术攻关和标准制定。“算电协同不是某一家的事,而是需要产业链上下游共同推动。上海愿意当‘试验田’,为全国探路。”

可以预见,随着上海等多地算电协同技术的不断验证与推广,“算力即电力、电力即算力”的深度融合趋势将加速到来,为数字经济与绿色低碳发展注入新动能。