算力是数字经济时代的新型生产力，更是推动构建新型电力系统和新型能源体系的关键引擎。党中央、国务院高度重视发展数字经济，将建设数字中国作为推进国家现代化的重要引擎，推动数字经济和实体经济深度融合。
目前，国家数据局作出加快构建全国一体化算力网系列部署，明确要求以算力高质量发展，赋能经济高质量发展为主线，着力构建算力资源“网络化、普惠化、绿色化”新发展格局，积极打造中国式现代化的数字基座。
加快实现“电算协同”海量泛在、高效调度、绿色低碳、灵活供给、服务智能，对数字经济高质量发展意义重大。“电算协同”作为新时代电力、算力高质量发展的必由之路，必将推动一场深彻的系统性变革。
政策支持与产业发展
2023年12月25日，国家发改委、国家数据局、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，强调统筹算力和绿色电力协同建设，促进绿电消纳和数据中心节能降耗，建设一体化数据中心集群，进一步推动建设新型能源体系。《“十四五”数字经济发展规划》《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》等文件，也明确提出促进数据中心节能降耗，创新算力电力协同机制，统筹推动算力与绿色电力的一体化融合。
随着大数据产业蓬勃发展，全球越来越关注算力产业，算力规模也持续扩大。美国发布《芯片与科学法案》，巩固其半导体和前沿计算领域的全球领导地位；日本出台《半导体、数字产业战略》，提出“提高数据中心算力水平”目标；欧美实施《数字欧洲工作计划》，加大数据与算力资金投入。从全球看，算力规模年均增速超30%，预计2025年将达3000 EFLOPS。
中国在算力领域取得显著成就，但同时也面临诸多挑战。根据《算力基础设施高质量发展行动计划》，2023年中国算力总规模达到230EFLOPS，智能算力占比30%；预计到2025年，这一数字将增至300EFLOPS，智能算力占比提升至35%。
快速发展背后，数据中心能耗问题日益突出。据统计，数据中心能耗占全社会用电量的比例持续上升，预计2030年我国数据中心年能耗约占国内社会用电量的3%—4%，总量可达4800亿千瓦时。因此，构建更加绿色、高效的算力体系迫在眉睫。
科学内涵与应用价值
电力算力协同发展，重在以电力与算力技术深度耦合创新为基础，以数据要素为纽带，有效融合能量流、数据流和价值流，实现电力能源大范围实时互济、算力资源的跨区域调配的市场化资源配置新范式，继而促进算力绿色高效、节能降碳的新技术、新装备和新业态，以电力支撑算力，以算力赋能电力，实现高水平电力供需平衡。
从算力中心运营阶段成本分析，电力成本占比较高，要解决因算力建设导致的局部区域、时段电力供应挑战，可以通过电力市场价格机制，引导计算任务的合理布局。新能源富集区域（如西部），交易价格较东部明显偏低，部分时段可能出现0电价结算。
东部用电密集地区电价较高，部分时段可能出现超高电价。在局部地区用电紧张的情况下，根据电力现货市场出清价格，将计算任务调度到满足延时要求，价格相对较低的算力节点。这种任务调度模式，既提高推理计算任务的可靠性和经济性，也有效缓解局部地区局部时段用电紧张状况。
由此可见，国家推行的“东数西算”工程，就是利用西部的绿色能源优势，引导算力在全国范围内，进行更合理的布局，降低算力中心用电成本，提升整体算力规模和效率。
一体化算力网的建设，使得计算任务调度成为可能，可以使我国在全球算力规模和质量竞争中占据有利地位。一方面，更低的价格和更高的性价比，会吸引更多的国内外企业和用户选择我国的算力服务，从而迅速扩大我国算力产业的规模，提高全球市场份额。
另一方面，有了成本优势和规模效应，可以投入更多资源，用于算力技术的研发和创新，提升算力的质量和性能。例如在芯片制造、算法优化等关键领域取得突破，逐步缩小与欧美国家的差距，甚至实现弯道超车。
技术创新与稳定可靠
众所周知，“电算协同”的核心技术创新主要集中在能源管理、计算架构优化和智能调度三个方面。而在能源管理方面，通过智能电网技术和可再生能源的高效利用，数据中心能够实现更加绿色、低碳的运行。
例如，采用太阳能、风能等清洁能源供电，并结合储能系统，可以有效平滑电力供应的波动，降低对传统化石能源的依赖。同时，液冷技术的应用也显著降低了数据中心的能耗，提高了散热效率。在计算架构优化上，边缘计算与云计算相结合的方式被广泛应用，这种混合计算模式不仅能够减少数据传输延迟，还能根据实际需求灵活分配计算资源，提高整体处理效率。
“电算协同”在电力领域的应用前景广阔，通过将先进的计算技术和智能调度算法与电力系统深度融合，可以实现对电力资源的高效管理和优化配置。例如，利用大数据分析和人工智能技术，电网能够实时监测和预测用电需求，动态调整发电计划和输配电策略，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
此外，“电算协同”还支持可再生能源的大规模接入和灵活调度，有助于提升清洁能源的利用率，促进绿色低碳发展。通过智能化的能源管理系统，不仅可以降低电力损耗，还能为用户提供更加个性化、经济的服务，推动整个电力行业的数字化转型和可持续发展。
创新探索与深化布局
“电算协同”对新时代电力、算力高质量发展意义重大、价值显著、前景可期。近年来，南方电网大力落实国家关于数字中国、区域协调发展等重大战略，深化业务布局、优化资源配置、强化服务支撑，结合新型电力系统和新型能源体系建设，积极融入全国一体化算力网，努力打造东西区域协同发展新格局。
南方电网通过制定“ 3+1+X”数据中心总体规划，在贵州枢纽节点建设南方能源大数据中心、粤港澳大湾区枢纽节点建设广州数据中心集群、惠州数据中3大网级节点，在香港建设1个海外数据中心节点，同时在南网所辖区域5个省市部署近200+边缘节点，构建跨区域、多层次算力高速直连网络，推动算力资源高效供需匹配。
南方电网通过对“电算协同”的深入理解与研究，明确提出以“充裕瓦特”支撑“规模比特”，以“高效瓦特”助力“能效比特”，以“清洁瓦特”催生“绿色比特”的电算协同三大研究方向。2024年8月29日，南方电网在贵阳市举办的2024中国国际大数据产业博览会上，正式发布《南方电网电力算力协同行动计划》，明确提出通过电力与算力深度融合，共同驱动数字经济高质量发展，加快构建“电算协同+电力鸿蒙+通感算控+边缘计算”整体解决方案。有效发挥电力保障促进作用，拓展算力服务范围边界，以高质量电力、算力支撑高质量发展。
随着技术的不断进步，“电算协同”将进一步整合大数据、人工智能、物联网和区块链等前沿技术，实现电力生产和消费的精细化管理。通过智能电网和分布式能源系统的深度融合，“电算协同”将支持更高效、灵活的能源调度，提升可再生能源的接入和消纳能力。
文丨胡荣，系南方电网数字电网研究院股份有限公司党委委员、副总经理