2024年智能算力快速发展对电力供需的影响分析报告

智能算力发展及其电力需求现状

• 数字经济和人工智能技术推动算力规模爆发式增长，智能算力成为发展主流。算力总规模近5年年均增速近30%，其中智能算力规模占比超过30%、增速超过70%。
• 数据中心布局呈“由东向西”转移特点，京津冀算力规模全国居前列，算力市场规模占全国份额的30%以上。
• 算力崛起催生旺盛电力需求，数据中心高能耗特性日益凸显。数据中心用电量占全社会用电量比重约1.6%，智能算力用电量较基础算力能耗明显增加。
• 碳排放压力下绿电需求占比持续提升，《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确提出到2025年底，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%。

智能算力用电特性及其未来面临的挑战

• 人工智能逐渐步入规模化应用阶段，推动数据中心用电需求不断攀升。预计今明两年全国数据中心用电量年均增长约290亿~469亿千瓦时，到2025年将达到2053亿~2412亿千瓦时。
• 数据中心呈现区域集聚化发展态势，局部地区电力基础设施建设面临压力。西部数据中心与新能源选址整体耦合，但局部方案、具体设计落地时并非完全匹配。
• 数据中心用电负荷呈现周期特性，与地区夏季负荷高峰时间重合，加大迎峰度夏电力保供压力。数据中心降温需求旺盛，制冷系统的能耗占比为30%~40%。
• 智能算力数据中心具有单地点、全时段、大功率的用电特点，对电力供应稳定性要求更高，与新能源发电的波动性存在结构性矛盾。

算力电力协同发展的措施建议

• 加强算力和电力发展规划衔接，统筹兼顾绿色数据中心建设和本地风光绿电消纳。因地制宜开展可再生能源与算力资源融合开发，提升枢纽节点布局与新能源发展规划匹配度。
• 大力发展低成本、高安全、大容量的长时储能技术，满足数据中心供电可靠性需求。铁铬液流电池储能电站和重力储能项目等技术路线已成功应用。
• 挖掘数据中心集群灵活调节潜力，助力电力供需协同和新型电力系统建设。推动数据中心与电力系统协同调度，支持数据中心直接参与或通过虚拟电厂、负荷聚合商、数据中心运营商参与电力市场和需求侧响应。
• 完善数据中心参与绿电市场、碳市场、绿证市场的机制，助力数据中心低碳发展。推动更多新能源电力进入市场，积极引导数据中心参与绿电、绿证交易，探索发用双方签订多年期绿色电力购买协议（PPA）。
• 推进“碳-电”市场协同，推进绿证与全国碳排放权交易机制、温室气体自愿减排交易机制的衔接协调。推动数据中心纳入全国性碳排放权交易市场，以市场化手段加快数据中心绿色化进程。