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来源:中国电力企业管理

算电协同首次纳入国家新基建,上升为国家级战略

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摘要:算电协同首次纳入国家新基建,上升为国家级战略“算电协同”作为国家级新基建工程,旨在实现算力与电力双向互动与精准匹配。算力与电力在安全、经济、绿色三方面目标诉求趋同,协同基础良好。算力调节能力可助力电力安全,电力供应则为算力提供绿色、低成本保障,二者协同实现共赢。

在2026年3月全国两会《政府工作报告》中,“算电协同”首次被纳入国家级新基建工程范畴,标志着这一于2023年提出的协同机制正式上升为国家战略。“算电协同”是指算力与电力之间的双向互动机制,其核心价值在于精准匹配二者需求,实现算力端与电力端的双向共赢。

算力和电力目标诉求趋同、协同基础良好

算力是指数据处理能力,其目标诉求首先是安全。算力可以降频减速,但绝不能中断运行,尤其是在执行实时响应类计算任务时。其次是经济,电费通常占数据中心运营成本的60%~70%,因此,降本增效的内在动力较强。最后是绿色,为满足CUE(碳利用效率)等考核指标,算力需尽可能使用绿色电力。

相应地,电力的首要目标诉求也是安全。在任何情况下电力都必须可靠供应,充足的灵活性调节资源是保障电力安全的基础。其次是经济,电力市场化改革的终极目标是社会福利最大化,简言之,就是为社会提供最低成本的电力供应。最后是绿色,按照新型电力系统建设要求,风、光等新能源发电占比将逐步提高,最终成为电力供应的主体。

可见,算力与电力的目标诉求基本相同,仅在具体涵义上略有差异。在安全层面,算力的调节能力可助力电力安全,而电力安全则从源头上保障算力安全;在经济层面,双方目标一致,算力需要低价电,电力致力于提供低价电;在绿色层面,算力需尽可能使用绿色电力,电力需尽可能消纳绿色电力,互补性极强。从某种意义上说,算力与电力是天生的合作伙伴,协同基础良好。“算电协同”机制的核心任务,是设计合理的运行机制,使协同收益最大化,创造“1+1远大于2”的增值空间,实现算力与电力的发展共赢。

从电力角度分析,算力本质上是可调节负荷

算力的基本特征主要有两个:一是计算强度可调节,对应的算力负荷调节范围最大可达40%,为其散热的制冷系统也具备20%~30%的调节空间;二是计算任务可转移,依托光纤通信网,任务可在节点间乃至跨省转移,从而实现算力负荷的相应迁移。需注意的是,算力转移的范围取决于通信网,可与电网覆盖范围不同,例如任务可转移至未与电网直连的数据中心,即算力负荷可进入孤网系统。

从电网运行角度看,算力本质上仅是一种可调节负荷,与其他可调节负荷相比并无特异性。当前之所以高度重视算力,是因为在AI时代它代表先进生产力,不仅用电负荷增速惊人,而且属于优质的可调节资源,是新型电力系统建设的重要抓手。

算力负荷的基本特征如下:首先,通过GPU调频实现的负荷调节响应时间为毫秒级,理论上可为电网提供虚拟转动惯量、一次调频等辅助服务;其次,通过计算任务转移实现的负荷调节响应时间为分钟级,例如2025年7月4日,上海电网在3分钟内将部分算力负荷转移至福建电网;再次,通过制冷系统实现的负荷调节响应时间跨度较大,空调风扇响应为秒级,调节冷冻水温为分钟级,启停冷水机组则为小时级。实际上,受通信系统自然延时及必要人工干预影响,目前算力负荷调节的实际响应时间通常为数分钟至十分钟,因此,其对电网运行的主要价值贡献更多体现在调峰方面。

当然,算力负荷的可调节性能也存在局限。一方面,部分训练与推理任务不可中断,限制了调节幅度,如自动驾驶等实时响应类计算任务对低延时要求较高,制约了GPU降频运行。另一方面,计算任务转移涉及基础模型的本地部署及交互数据的来回迁移,加之长距离转移带来的延时问题,这些因素共同决定了算力转移只能是部分性、时段性的。

现阶段“算电协同”的基础必然是电力现货市场,核心指挥棒是出清电价

客观评价,电力和算力之间并不存在孰轻孰重的问题,也没有谁围绕谁转的主从关系,电力是基础设施,算力代表先进生产力。但“算电协同”需要一个协同基础,以及一个能够同时指挥算力和电力的核心工具。笔者认为,至少在现阶段,这个协同基础必然是电力现货市场,这个核心工具必然是出清电价。

作出这一判断的逻辑如下:

第一,算力目前仍呈分散状态,全国统一的算力调度运行网尚未建成,算力之间的协同调度尚需人工辅助;而电力已初步建成全国统一电力市场,分散的算力可借助这一市场实现优化调度。

第二,算力的市场化程度较低。例如,目前国内几乎所有主流AI大模型均按词元(Token)数量收费,收费标准由各厂商自行设定,未能体现算力成本的差异性(如不同时段的电价差异)。相比之下,电力的市场化程度要高得多,电力现货市场每15分钟形成一个出清电价,且该价格由市场竞争决定,非人为设定。

算力对出清电价作出响应,以算力成本最小化为目标调整算力负荷,这一调整既有利于算力降本增效,也有利于电力的优化运行,从而在经济和物理两个层面同时实现“算电协同”。

“算电协同”落地路径关键问题分析

算力响应时间是影响“算电协同”效率的主要瓶颈之一

算力负荷的理论响应时间横跨毫秒级至小时级,理论上既能参与电能量市场,也能覆盖全部辅助服务市场,堪称电力市场中优质的新型经营主体。然而,目前其实际响应时间为数分钟至十分钟,仅能参与电能量市场和备用辅助服务市场,这不仅削弱了算力的预期收益,也浪费了响应时间尺度更小的稀缺调节资源,更从源头上制约了“算电协同”整体效益的充分发挥。

究其原因,一是算力市场化程度不高,算力负荷的外部转移需依赖人工协调;二是缺乏合理的经济激励机制,使得算力负荷内部调节的时延问题未得到足够重视。针对前者,需由政府相关部门加快推动全国统一算力调度运行网的建设;针对后者,在算力负荷参与电力市场后,市场机制将通过价格信号倒逼算力企业优化内部流程,从而加以解决。

储能在“算电协同”上具有不可替代的作用

算力的发展面临两大目标诉求:一是绿色化,优先使用绿色电力;二是经济性,追求用电成本最小化。当前,算力使用绿电是大势所趋,其中绿电直连更是国家政策鼓励的模式。然而,以风、光为代表的绿电具有随机性和波动性,其发电曲线难以自然匹配算力负荷曲线。虽然算力负荷可通过自身调节来适配风、光发电曲线,但这种调节能力有限,且在经济上未必划算,从而与成本最小化目标形成矛盾。引入储能后,这一矛盾有望得到缓解。从资源特性看,算力属于部分可调节负荷,储能则属于完全可调节负荷,二者结合可实现优势互补,释放更大的社会福利。当算力负荷调节能力不足时,可由储能进行弥补;当算力负荷调节能力充裕时,富余的调节能力还可与储能协同,为外部电网提供支撑。

需要强调的是,算力配备储能不应作强制要求,而应完全是经营主体自愿选择的行为。是否配置储能、配置多大容量,均应由算力企业自主决定。从当前国内省级电力现货市场的运营情况来看,在风、光新能源大发时段,节点电价较低甚至趋近于零;而在新能源发电不足时段,节点电价则明显上升,可供套利的差价空间呈现扩大趋势。因此,算力配储应当是一项有利可图的选择。只要算力企业是理性的,自然会根据自身利益最大化的原则,作出是否配储的决策。

对“算电协同”发展方向的展望与建议

截至2026年3月15日,中国AI大模型周调用量已连续两周超越美国,跃居全球首位,全球调用量前三名均被中国模型包揽。摩根大通预测,2025~2030年,中国AI推理Token消耗量或将增长370倍。这些数据充分彰显了中国算力的先进性与竞争力,未来我国算力发展空间依然广阔。

2025年,我国算力设施用电量约为3600亿千瓦时,占全社会用电量的3.47%。假设未来五年全社会用电量年均增长5%,算力用电量年均增长35%,到2030年,算力用电量占比将达12.19%,这仍属相对保守的测算。若按Token消耗量增长所对应的算力用电量增幅推算,该占比将远超全社会用电量。可见,在不远的将来,算力对电力的影响或将超乎预期,“算电协同”这一国家战略的前瞻性与重要性正在日益凸显。

为了进一步促进“算电协同”国家战略落地,笔者提出以下政策建议:

加速推进电力现货市场负荷侧改革

目前,电力现货市场在负荷侧的改革进展相对滞后。负荷侧目前只能报量、不能报价,其电价通常采用统一的发电节点加权平均电价。对于算力而言,市场出清电价存在滞后性,算力负荷无法在事前获知出清电价,也难以对其进行及时响应。同时,统一的加权平均电价掩盖了电价的地理差异,不同节点的负荷电价趋同,既限制了算力负荷跨节点转移的灵活性,也使节点电价失去了引导算力建设选址的投资激励功能。建议加快电力市场改革,将电力现货市场的出清电价及时、有效地传导至算力负荷,使算力负荷能够事前获取完整的节点电价时间与空间信息。在此基础上,算力负荷方可及时响应电价,真正实现“算力随电力而动”,为“算电协同”奠定扎实的落地基础。

尽快提高算力市场化程度

目前,算力的市场化程度较低,算力定价由企业各自为政,未能真实反映算力负荷的实际成本。例如,算力负荷在高峰时段承担较高电费,在低谷时段电费较低,但调用AI大模型的付费完全按Token消耗量计算,与算力负荷的电费成本无关,这意味着电费成本未能有效传导至算力消费者。其后果是,算力消费者对使用时段不敏感,直接影响算力对电力的响应能力,削弱了“算电协同”的实施效果。

事实上,算力企业可借鉴市场化程度更高的电力零售公司做法,为不同算力消费者设计可供选择的算力消费套餐,使收费标准同时考虑Token消耗量与电费成本:相同Token消耗量,若发生在高电价时段则适当加价,反之则适当减价。这种做法既符合市场的公平原则,也有助于引导价格敏感型消费者主动将算力任务调整至低电价时段,从而提升算力企业的电力响应能力与经济效益,进一步夯实“算电协同”的实施基础。



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