Computing Power and Electricity Synergy

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算力电力协同发展研究报告(2025年)
中国通信院· 2025-05-10 14:10
报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 算力作为数字经济时代新质生产力,电力是算力发展重要基础资源,算力电力协同是新时代发展必然趋势,对促进数字经济发展和能源转型意义重大;报告剖析了协同发展背景与需求,预测算力用能趋势,阐述内涵、要素与阶段,探讨挑战并提出关键举措和发展策略建议 [6][13] 根据相关目录分别进行总结 一、算力电力协同是新时代发展的内在要求 - 顶层设计勾勒我国算力电力协同发展蓝图:我国持续出台相关政策,算电协同成重点任务,2023 年 12 月首次提及“算力电力协同”,2024 年 7 月提出初步形成双向协同机制等举措 [14] - 算力电力协同是算力产业低碳转型的迫切需求:大模型训练使算力需求和能耗激增,我国算力中心用电增速高于全社会,未来人工智能或消耗更多能源,应用绿电是关键,预计需求大幅增加 [17][19][23] - 算力电力协同是构建新型电力系统的重要选择:我国积极推进新型电力系统建设,新能源装机和发电量增长推高消纳压力,调度模式向源网荷储多元互动转变,算力负载有灵活调度潜力,可提供消纳和调节资源 [27][28][30] 二、算力电力协同内涵、要素与发展阶段 - 算力电力协同的内涵:以新型电力系统为支撑,使算力与电力在多层面全局优化,打造绿色算力中心集群,推动数字与能源经济高质量发展,经历四阶段,是绿色算力发展必然选择 [31][32][35] - 算力电力协同的要素:包含算力体系和电力体系,算力体系有算力供给方、算网运营方,电力体系包括发电方、电网方和储能方 [36] - 算力电力协同的发展阶段:分为初期探索(2020 - 2023 年)、起步发展(2024 - 2025 年)、深度协同(2026 - 2030 年)、全面融合(2031 年及之后)四个阶段,协同程度不断深化 [38][40][44] 三、算力电力协同发展面临的挑战 - 算力需求及用电集聚化发展,为局部电网带来压力:新建算力中心向八大枢纽节点转移,枢纽节点用电量增长,局部电网扩容压力加剧 [45][46] - 算力供电高标准需求与负荷低负载运行现状的不平衡:算力中心报装电力容量高于实际需求,服务器上架率低,利用率偏低,造成资源闲置浪费和成本增加 [48][49] - 绿色电力供不应求,算力企业参与绿电交易难点多:我国绿电交易增速快但规模小,算力企业成交量有限,存在东西部供需不平衡、跨省交易障碍、主体资格和权益核定等问题 [50] - 绿电直供有待提速,源网荷储应用开发不足:绿电直供概念提出但落地项目少,技术停留在设计阶段,用地和投资成本高,费用分摊机制和技术标准规范空白,制约其发展 [53] 四、算力电力协同发展关键举措 - 源荷互动,促进电力平衡消纳低碳转型:包括“荷随源转”和“源随荷建”,前者推动算力中心与清洁能源基地协同规划,后者指算力企业自建新能源发电项目,分布式光伏成本下降但供电能力有限,集中式电站是新模式 [56][59][61] - 储荷互动,挖掘算力中心回馈电网潜力:通过储能侧与算力中心侧互动,提升用电可靠性和经济性,备用电源可采用新型储能系统或氢燃料电池替代柴油发电机,规模化应用需突破技术、安全和成本等问题 [62][63][64] - 网荷协同,全面提升供配用电安全可靠:通过电网侧与算力中心侧协同,提升供配电网安全可靠性,推动高可靠供配电网设计和技术应用,商定科学报装模式,算力赋能电网数智化运行 [66][67] - 源网荷储,推动算力电力深度一体融合:可在园区级、市(县)级和区域(省)级实施,园区级以负荷为中心供能,区域和市(县)级新能源发电并入电网,通过绿电绿证交易锁定权益 [69][71][73] - 算力负载调度,精准匹配算电时空供需:核心是引导算力中心用户调整负载,增强电力系统灵活性和降低成本,国内外公司积极探索应用,前提是精准预测负载用电特性,需建设调度平台和制定调度策略 [75][76][77] - 绿电绿证交易,提升算力中心绿电应用:购买绿电绿证是提升可再生能源利用率的重要方式,中长期交易是主要形式,现货交易灵活性高,未来需扩大交易规模,完善交易市场 [80][81][84] 五、算力电力协同发展建议 - 强化算电协同政策支撑:完善体制机制,建立跨部门协调机制,推进标准应用,建立多元化资金支持渠道,激励创新研究 [85] - 构建算电协同标准体系:制定标准规范,建立评价体系和检测认证体系,为行业提供规范指导 [86][87] - 培育算电协同产业生态:推进关键技术与核心装备攻关,建立产学研用合作机制,培育解决方案供应商,促进创新产业规模化发展 [88] - 营造公平高效市场环境:建立公平透明高效的市场规则和机制,出台激励政策,优化绿电交易规则,开发交易平台,建立价格机制和监管体系 [90]