
今年5月,国家发展改革委、国家能源局发布《关于有序推动多用户绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2026〕688号,以下简称“688号文件”),明确优先支持算力设施等新兴产业和未来产业开展绿电直连。
理论上,数据中心是绿电直连落地的最佳场景之一。一方面,人工智能产业耗能巨大,算力扩容催生了对绿电的需求;另一方面,新能源消纳问题亟待解决,数据中心绿电直连可实现供需双赢。实践中,数据中心绿电直连也面临一些难题,绿电供给的“不稳定”与算力需求的“刚性稳定”矛盾突出,亟须通过技术创新和体制机制创新加以解决。
(来源:能源评论•首席能源观 作者:华北电力大学国家能源发展战略研究院执行院长王鹏)
从数字经济到算电协同
数字经济时代已经到来,其发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有。“十四五”时期,我国数字经济核心产业增加值占国内生产总值(GDP)的比重提升至10.4%,数字经济规模稳居世界第二。“十五五”规划纲要提出,到2030年数字经济核心产业增加值占GDP的比重达到12.5%。
用电量也折射出数字经济的热度。1~5月,全社会用电量同比增长了5.7%,而互联网数据服务用电量同比增长44.6%,这显示了数字经济的爆发式增长。
目前,我国数字经济正加速迈入智能经济新阶段。智能经济作为数字经济的高阶形态,是以新一代人工智能为核心驱动力,以数据为关键生产要素,以算力、算法为重要支撑,融合5G、云计算、物联网、边缘计算、具身智能等新一代信息技术,对生产、分配、流通、消费各环节进行系统性重塑,实现人机协同、数智融合、自主决策、动态优化的新型经济形态。
算力已成为数字经济时代的核心生产力。2026年政府工作报告提出,打造智能经济新形态,实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程。“十五五”规划纲要明确强化算力算法数据高效供给、推动绿色电力与算力协同布局。
数据中心用能:既要稳又要绿
数据中心设计一般包括主机房、辅助区、支持区、行政管理区。数据中心总电能消耗包括信息设备、制冷设备、供配电系统和其他辅助设施的耗电量。为了提升基础设施建设使用效率并提供更强算力,数据中心往往以集群形态进行规划建设。目前智算中心单机柜功率密度可达通用算力中心的10倍以上。
全球主要的互联网企业都制定了自己的碳中和时间表。亚马逊在2019年提出,到2030年,包括数据中心、企业办公室、实体商店和运营中心在内的全球运营将100%使用可再生能源。亚马逊2023年称,得益于全球500多个太阳能和风能项目,其已提前7年实现了该目标。
阿里巴巴在2021年提出,不晚于2030年实现自身运营碳中和;不晚于2030年实现上下游价值链碳排放强度减半,率先实现云计算的碳中和。2026年6月18日,阿里巴巴集团发布2026财年环境、社会及治理(ESG)报告,报告显示,2026财年阿里巴巴整体清洁电力使用比例达到62.2%,阿里云自建数据中心清洁电力使用比例达到73.6%。
在我国碳中和路径下,数据中心要提升绿电占比,一方面可以提升电源使用效率(PUE),另一方面可以使用零碳能源。目前先进数据中心的PUE值已达到1.1~1.2,进一步优化的空间有限,数据中心要实现碳中和,只能从电力源头着手,使用零碳能源。
改革创新需从三方面破局
《新型能源体系建设“十五五”规划》多次提及算力这一关键词,强调推动人工智能与能源双向赋能。
数据中心绿电直连“看上去很美”,但也面临一些难点。绿电供给的“不稳定”与算力需求的“刚性稳定”矛盾突出。
从电网运行的视角看,风电、光伏发电与传统煤电、燃气机组在技术特性上存在本质差异:其装机规模既不能完全表征电力平衡能力,也不能完全表征电量平衡水平。绿电供给受气象条件影响明显,风力、光照的强弱都会对绿电的产能产生直接影响,且不同地区、不同季节、不同时间段的绿电产能存在较大的差异。688号文件提出绿电直连项目年自发自用电量占总可用发电量的比例不低于60%,占总用电量的比例不低于30%,2030年前不低于35%,这是出于对转型期电网安全性的考虑。
从数据中心的视角看,算力运行和数据传输对电力供给的连续性、响应速度和安全冗余要求极高,电力中断可能导致计算任务失败和数据丢失,电力故障响应时间需压缩至30秒以内。一方面,数据中心年用电量大,绿电较传统火电等电源还存在绿色成本溢价,用电成本偏高;另一方面,为减少绿电的不确定性,数据中心还需要配置大容量新型储能装置。这些因素都增加了数据中心的成本。
当前算力产业发展迅猛,用电规模越来越大,不仅要“电随算用”,也要“算随电调”,多方位推进算电协同。摆脱数据中心绿电直连的困境,既要通过技术创新来挖掘智慧用能潜力,也要通过体制改革、监管创新、应用场景创新激发各方动力。
破解之法可以从三个层面展开。
一是微观视角。数据中心在安全、经济、绿色之间寻找平衡,电网企业在安全发展、绿色转型、平台角色转化之间寻找平衡。数据中心可通过中长期电力交易锁定低价绿电,在新能源大发时段提升算力负载,在新能源出力不足时适度降低算力负载,以压缩运营成本。数据中心绿电直连可配套储能设施,通过7×24小时全天候动态电力调度,避免绿电间歇性波动引发算力中断,保障算力可靠运行。电网企业可通过优化潮流调控与继电保护机制,化解大量间歇性绿电直连算力带来的电网稳定性风险,提升电网安全性。在角色转化方面,电网企业可从单一电力输送方转型为算电资源匹配平台,为数据中心和发电企业提供绿电溯源、算力调度、交易结算一体化服务。
二是中观视角。通过机制创新与技术创新,打破低水平平衡,循序渐进推动算电协同。理论上,数据中心用电负荷稳定,可以作为虚拟电厂的一部分参与电力调节,实现“以算优电”。但数据中心内部各环节都要遵循严格的技术标准,“以算优电”目前还缺乏技术标准支撑。唯有标准优化以后,“以算优电”才能进一步推进。
三是宏观视角。全球人工智能竞赛已进入“深水区”,其对新能源供给的需求空前迫切。欧洲各国也普遍面临人工智能发展与电力市场不适配的问题,如电价波动剧烈、陈旧的电力基础设施和有限的输电通道无法满足数据中心接入需求等。算电协同对各国政府而言,都是一个新课题。我国坚持有效市场和有为政府相结合,通过“政府定规则、补短板”与“市场配资源、激活力”的双轮驱动,以期破解这一难题。国家能源局等部门发布《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》,明确提出统筹大型新能源基地与国家算力枢纽规划布局,推动算力设施、互联网骨干直联点在新能源富集地区有序合理汇集,促进新能源就近就地消纳。688号文件提出多用户绿电直连,是政策的进一步推进。这些举措都在引导部分算力向新能源富集区布局,将促进新能源消纳、算电协同深化。
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