电算协同：需求、理念与关键技术
一、电算协同背景与意义
随着数字经济的发展，到2035年，中国数据中心和5G总用电量将达到6951-7820亿千瓦时，占全社会用电量的5%-7%。预计未来AI用电量将大幅增加，到2025年，AI用电量将主要依赖电力而非芯片。国家发改委、能源局等多部委联合发布了相关政策文件，强调统筹算力和绿色电力协同，促进数据中心节能降耗，实现绿色低碳发展。
二、电算协同基本原理与路径
（1）“点”协同目标与关键技术
- 节能降耗：提高数据中心绿电占比。
- 关键技术：
- 绿色高效算力中心：研发低功耗高性能芯片，高效能算力服务器、存储设备和制冷设备。
- 浸没式液冷技术：减少能耗，提高冷却效率。
- 新型电力系统：包括直流组网供电、柔性可调负荷调控等。
（2）“线”协同目标与关键技术
- 高效整合通信网：提升数据传输能力，支持全国一体化算力网。
- 关键技术：
- OPGW电力光纤：用于高速通讯网络。
- SD-WAN技术：实现跨地区数据中心间的低延迟传输。
（3）“域”协同目标与关键技术
- 降低区域数据中心集群余电配置：提高资源利用效率。
- 关键技术：
- 配电、柴发、UPS等供电设施集约化设计：降低数据中心建设成本。
（4）“面”协同目标与关键技术
- 算力网与电力网协同运行：实现电力算力资源协调互济。
- 关键技术：
- 跨域电力算力协同调度：通过阿里云算力调度系统实现数据中心之间的算力转移和电力优化。
- 电力市场机制引导下的算力交易：促进绿色电力消纳。
三、近期重要进展
- 《电力算力协同行动计划》：南方电网公司联合中国电力企业联合会、中国信息通信研究院发布，包含10项重点任务，涵盖电算能耗模型、高速通信、算力计量、定价交易等多个方面。
- 绿色低碳数据中心示范工程：建设贵安绿色低碳数据中心，应用浸没式液冷、光伏、风能等绿色能源技术，实现碳排放管理数字化。
- 联合实验室：南方电网公司与鹏城国家实验室共建联合实验室，聚焦电算协同网络技术，开展前瞻性研究。
通过上述措施，中国南方电网正在积极推进电算协同，实现电力与算力的高效协同，促进数字经济的可持续发展。
