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钱琳:电碳算协同是驱动产业绿色发展的核心动力

中国能源报发布时间:2025-09-05 09:05:32

  随着人工智能的爆发式增长,以大模型、具身智能为代表的应用场景持续涌现,全球算力规模呈现激增态势。算力对人工智能发展的重要性日益凸显,随着我国国产化芯片逐渐实现量产,国内算力呈现快速发展趋势。算力是人工智能发展的核心支撑,对于保障我国产业安全、可靠发展至关重要。

  人工智能的尽头是算力,算力的尽头是电与碳。有数据显示,预计到2030年,我国算力规模将达到4800亿千瓦时,碳排放将超过2亿吨;若所有算力参与电力市场交易,可降低1角/千瓦时的综合运营成本,算力用户总计可获得480亿元的普惠收益。此外,数据中心每提升1%的绿电使用率,相当于减少200万吨碳排放,而要实现同等规模的碳减排,需种植1.1亿棵树。由此可见,推动电、碳与算力的协同发展,能以极小成本实现显著的经济效益与社会效益。

  国家相关部委高度重视电力、算力、碳排放的协同发展,以及由此带来的算力规模发展机遇。南方电网公司积极响应国家政策要求,在2024年首先提出了电算协同的发展理念,明确了“以充裕瓦特支撑比特,清洁瓦特助力绿色比特”的发展方向,并在2025年进一步融入碳元素,推动电碳算协同工作向纵深发展。

  在这一理念指引下,我们从电力视角出发,推动算力融入全国统一电力市场——通过市场机制调节算力资源配置,引导算力向运营成本较低的区域流动,在更大范围内优化算力综合成本、提升绿电占比,最终实现更安全、更经济、更绿色的算力供给。需要说明的是,短期内若电算负荷不参与市场化交易,算力也难以实现跨区域流动。我们希望建立一套引导机制,推动算力实现低碳、绿色、经济、安全的调度,最终达成全域算力综合运营成本最优化的目标。

  2024年以来,南方电网公司在电碳算协同领域取得一系列成果:上线电碳算协同运营系统并试运行;突破电碳算计量、电碳算映射模型、网调度模块等4项核心技术;建设包含高效能液冷服务器、算力中心供电方案的能源大数据中心。

  在系统方面,不同于传统的算力调度运营,我们建设电碳算协同运营系统,依托全国电力市场电价机制,以电价、绿电为驱动,引导算力任务跨区域转移,从而降低算力运营成本。同时,通过绿电交易促进算力任务消纳绿电,为全国一体化算力网提供高效、安全、绿色的解决方案。

  构建这样一套系统并不容易。我们需打通算力网,推进确定性网络建设,连接云数据中心,同时搭建城市算力网,最终形成南方能源算力网,进而实现南网区域的算力网络并入全国一体化算力网络。这项工程看起来简单,实则需耗费半年时间才打通所有网络,完成所有算力资源的调试。

  和现有算力网不同,我们将电算碳三者深度融合。要实现算力与绿电的精准匹配,需先明确算力任务对应的耗电量、碳排放量,这就需要建立电碳算联合计量体系。为此,南方电网公司自主研发电碳算耦合计量表,用于采集异构硬件的算力与电力数据。该技术的难点在于,当前算力缺乏统一计量单位,且不同硬件的算力、电力能效比存在差异。为解决这一问题,我们通过大量测试与硬件适配,以电碳算协同测试为基础,建立计量标准。同时,将算力任务的实时电能消耗与碳排放数据挂钩,通过两步转换,实现精准计量。

  基于电碳算计量数据,我们对不同训练框架、算力卡、大模型及数据量开展测试,进而构建电碳算协同映射模型。有了模型之后,我们进一步构建了电碳算协同调度策略,将“性能、费用、碳排”纳入目标函数,根据用户偏好调整权重。有了调度策略,就可具体执行网调度过程。

  展望未来,算力、电力、碳资源的深度融合,是推动行业绿色可持续发展的核心动力。南方电网公司希望通过标准化解决方案、新型方式重点推进数据中心的能效提升、绿色化改造、集约化供电方式改造,为算力网提供绿色、经济的解决方案。同时,开放我们的电碳算协同运营系统,吸引更多数据中心、产业主体加入平台,共同优化算力运营,输出更经济、更低碳、更绿色的算力服务。

  生态繁荣离不开各方的共同参与,我们诚挚邀请各界伙伴加入南方电网公司电碳算协同生态,共同打造电碳算协同新范式。(中国能源报记者 杨梓/整理   钱琳:南方电网电算科技数字工程(广东)有限公司技术总工)




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