关键词:
新能源储能
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文|本刊记者 王伟 王若溪 近期,党中央、国务院相继作出部署,加强新型电网、算力网等“六张网”规划建设。今年,全国一体化算力网建设已纳入国家“十五五”规划109项重大工程项目,算力网成为未来数字经济、智能经济的底座。与此同时,我国新能源装机规模高速增长,人工智能大模型加速迭代,智能算力需求爆发式增长,算力与电力之间的矛盾日益凸显。如何统筹算力与电力发展,成为能源转型与数智化交汇的关键命题。 中国信息协会算力网专委会主任梅建平长期参与我国超算中心、超算互联网和算力网政策研究与实践。他认为,算电协同需要在国家一体化算力网格局下,在空间、时间、技术、体制机制与市场等方面进行系统性协同,没有算电的良好协同,就没有算力网的成功。
算电协同源于算电“一体两翼”,我国的优势在于电力系统与制度统筹 《能源评论》:算电协同近年来成为热点。您认为这个概念最早是如何提出的?其现实由来是什么? 梅建平:算电协同这一概念并非新近出现。它伴随云计算和数据中心的发展逐步显现。从国家超算中心、超算互联网、中国算力网到全国一体化算力网,算力基础设施演进始终以应用为牵引。早期建设超算中心时,能源问题已经显现。云计算兴起后,互联网数据中心(IDC)制冷和供电压力增大。相关规划部门起初考虑将低延时的数据放到制冷条件更好的地区,“云上贵州”就是较早的实践。随着云计算和互联网发展,IDC用电压力加剧,相关部门开始将数据中心布局与能源条件、绿色能源消纳统筹考虑。人工智能和智算中心兴起后,图形处理器(GPU)算力需求激增,算电矛盾更加突出,“东数西算”工程进一步把算力布局与电力、网络统筹起来。 因此,算电协同是在实践中发展而来的。AI的尽头是算力,算力的尽头是电力。算力网已成为国家战略,算电协同必然成为其中的重要组成部分。 《能源评论》:中国发展算电协同有哪些优势?从电力供应看中美对比的话,情况如何? 梅建平:算力和电力是“一体两翼”的关系。人工智能有算法、算力、数据三要素,但底层还要有能源支撑。中美是全球人工智能竞争的主要阵营,美国在前沿技术上暂时更强,中国正在快速追赶。从电力供应看,美国电网相对分散,数据中心与居民、产业用电矛盾突出,电价上涨引发民众不满,电网瓶颈明显。中国电力系统在发电装机规模、特高压远距离输电等领域处于世界前列,“西电东送”具有独特优势,电力发展与工业体系、经济布局总体适应。同时,中国算力、电力、通信网络各自发展都很快,但过去自成体系,问题在于协同不够。因此,算力网建设的关键在协同。把算电协同做好,便是中国的重要优势所在。 《能源评论》:从您长期推动算力网建设的视角看,算电协同的本质究竟是什么?普通算力用户何时能真正感受到算电协同带来的变化? 梅建平:算电协同,有人认为是在电厂旁建数据中心,也有人认为是绿电对非绿电的供应替代。这两种理解都有一定道理,但不全面。算电协同不仅是空间布局,还包括时间、技术、体制和市场协同,更包括跨行业、跨区域、跨主体的机制协同。“东数西算”本质上是空间布局,但城市也需要算力,城市电网如何改造以适应城市算力中心,同样重要。 算力中心自身也必须降本增效,高耗能模式难以为继。人工智能是工具,必须讲成本效益,不能不计代价。因此,算电协同应放在国家一体化算力网的大格局中考虑和推进。时间上,算力波动可达毫秒级,电网则希望稳定,二者需要新机制、新技术衔接。把数据中心建在发电厂站旁,也可能带来算网、云网、源网荷储协同后的成本上升等新问题,总账未必划算。不能简单做物理叠加,而是要靠技术升级和系统优化。 未来智能时代,算力可能无处不在,翻译、交互等场景都要求低时延,电力必须随时保障。中国工程院院士高文曾提出,要像建设电网一样建设国家算力网,像运营互联网一样运营算力网,让用户像用电一样使用算力。当算力像水、电等公共基础服务一样能够便捷调用且成本可承受时,企业和用户就会真正感受到算电协同带来的变化。 9月15日,2026算力网发展大会暨第四届AI算力产业博览会在北京举行,吸引众多企业和观众参与。 从超算互联到算电融合,早期布局奠定关键基础 《能源评论》:您认为,我国早期在高性能计算领域的布局,为今天的算电协同奠定了哪些关键基础?超算网格时期积累的高速互联与协同调度经验,对当前算力网与电力网融合调度有何借鉴意义? 梅建平:科技部三十多年来一直推动计算事业发展,从无到有、从有到强,长期坚持一件事并做成,实属不易。如今,中国超算已走出自主路线,在全球超级计算机500强榜单上榜总数超过美国,部分系统性能进入世界第一方阵。实现了从跟跑、并跑到领跑的跨越。超算中心建成后,如何真正发挥作用成为新问题。2018—2023年,科技部提出开展超算网络研究和建设,目标是从“攀高峰”转向“建高原”,把分散的国家超算中心通过高速网络联通,让多个超算中心集群协同工作,推动超算资源跨域共享,方便用户接入和使用。我国首个全国产十万卡AI超集群——曙光8000(登峰)正式在河南郑州投用,并同步接入国家超算互联网郑州核心节点,投用首周已实现满载运行。过去,超算中心一年电费达数千万元甚至数亿元,若利用率只有30%~50%则会造成巨大浪费。现在,超算互联网可提供约1700款应用,用户数量达140万。 超算网格时期积累的高速互联、协同调度经验,对当前算力网与电力网融合调度具有重要借鉴意义。这是厚积薄发、逐级抬升的过程。网格概念约三十年前由美国学者提出,当时计算和网络能力不足,难以大规模应用。没有“东数西算”,就没有今天的全国一体化算力网。不能只建孤立高峰,孤立高峰会变成孤岛;要提升整体水平,把中国算力应用水平拉上来。算力网更多面向未来。当计算无处不在、智能无处不在时,算力也应无处不在。 《能源评论》:算力负荷参与电网调峰调频,目前在技术可行性和经济收益上是否已具备规模化推广的条件? 梅建平:关于算力负荷参与电网调峰调频,目前在技术可行性和经济收益上已经具备一定条件,但规模化推广还需进一步探索。在乌兰察布开展算电协同项目时,我们发现大语言模型的推理负荷具有类似风光的间歇性、波动性特征,而训练服务则呈现长时间稳定运行的特点。因此,可以类比电力系统的发电机启停计划,对GPU进行调度优化,这不但使其节能效益显著,而且使算力负载变成具有一定调节能力的灵活资源,服务于新能源消纳。这说明技术方向是可行的,但经济收益和规模化推广还需结合具体场景和政策机制进一步验证。应建立算力调度平台与电网调度中心之间的实时交互接口,完善绿电溯源、碳核算和收益分配机制。 以用为本、协同为要,规划部署服务一体化格局 《能源评论》:您认为,算电协同基础设施的部署应该遵循怎样的优先级和路线图?在“西电东送”与“东数西算”的交会地带,如何避免算电资源的错配?已经建成的传统数据中心,经过改造升级参与算电协同的空间有多大? 梅建平:这种部署应放在国家一体化算力网大格局中统筹考虑。要坚持以用为本、协同为要、绿色降碳,统筹存量与增量,防止低效重复建设。 在“西电东送”与“东数西算”交会地带,确实会出现算电错配。当前结构性错配表现为:高端智算紧缺、部分传统通用算力闲置;东部负载高、指标紧张,西部上架率不足,出现“一边缺、一边闲”的情况。北上广深数据最密集,最需要算力,理想状态是数据中心靠近用户,但电力不能只给算力中心使用。因此,算电协同的要义就是总体布局、统筹调配,既要满足算力需求,也要兼顾经济、社会和电网安全,不能局部最优而全局失衡。 对于已经建成的传统数据中心,改造升级后参与算电协同的空间要视情况而定。有些传统数据中心已无法升级,但仍可继续使用,更重要的是面向未来统一规划。前一阶段,全国大大小小算力中心建了不少,现在建设全国一体化算力网,对不在八大枢纽、十大集群内的设施,要统一调配、统一指挥。对此,国家会出台实施方案。能用的数据中心要尽用,避免浪费;折旧快、确实落后的数据中心,只能淘汰。 《能源评论》:您认为近期最急需突破的“卡脖子”环节是什么?算电协同应该在哪些领域实现从“试点示范”到“规模推广”的跨越? 梅建平:近期最急需突破的“卡脖子”环节,一是高端芯片和国产算力生态,二是电力与算力协同调度的关键技术。技术层面的打通相对可控,真正的难点是解决机制与利益层面的“协同”难题,包括算力异构协同、算网协同、算电协同、区域协同以及市场机制、数据安全合规等。美国众议院已通过相关法案,对我国接入海外算力施加限制。因此算力自主必须高度重视,要关注主权算力,充分认识算力网的国家战略价值,发展自主的算力技术系统。在协同调度方面,需要做好从顶层到宏观、中观、微观的一体化设计、规划、建设和发展。电力支持算力和人工智能,人工智能也应反过来支持电力发展,例如,提升可再生能源预测和调节能力。可再生能源不确定性较强,现在通过就地消纳、宽幅调节和智能预测,可以更好地协同。体制机制方面也要审慎探索。电网和通信网络自成体系,必须在安全前提下与人工智能结合。科技创新空间很大,需要各方专家和相关部门共同探索,形成世界先进方案,甚至开创新领域。 算电协同从“试点示范”到“规模推广”的跨越,已经发生。“东数西算”在内蒙古、宁夏、京津冀等八大枢纽已有不少案例。下一步要总结试点经验,制定规划和实施方案,按照国家总体部署统一推进。 建设全国一体化算力网既不是简单“把算力中心建起来”,也不是“用光纤把机房连起来”,而是一项涵盖存算一体技术(Processing-In-Memory,PIM)、体系架构、网络成本、电力系统、地方利益、市场规则、数据安全等多重约束的复杂系统性工程。因此,以当前视角看,算力网的重要性和复杂度可媲美“两弹一星”。当年资源集中、目标单一;今天资源分属不同主体,还要面对成本、质量和全球市场竞争。中国人工智能面向全球市场,必须有大视野、大格局,在统筹规划下把新的“两弹一星”工程做好。 《能源评论》:您曾呼吁避免“百模大战”式的低效投入,在算电协同领域,如何防止一哄而上、重复建设,确保这一新赛道健康有序发展? 梅建平:大模型曾出现“百模大战”,最后市场决定格局,剩下少数几家。算力领域也要防止一哄而上。前一段时间各地争建算力中心,有的小县城财政收入有限也投巨资建设,却找不到用户。相关部门实行窗口指导机制,政府投资项目和政府基金建设需审批,这是必要的。现在有算力网规划、窗口指导意见和统筹协调,关键还在执行。要将规划、市场竞争和宏观调控结合起来,兼顾效率与公平,尤其不能浪费重要的要素资源。 《能源评论》:算力中心节能降碳有哪些发力点?未来要突破的技术方向有哪些? 梅建平:算力中心节能降碳非常重要。数据中心碳足迹要求越来越高,已成为碳排放大户。有关政策提出国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%的要求,并对电能利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)、碳利用效率(Carbon Usage Effectiveness,CUE)、废热利用等提出要求。中国锚定“双碳”目标,是负责任的表现。算电协同本身就包含碳问题,布局西部也有降碳考虑。 欧盟等对商品碳含量提出要求,未来碳含量可能成为商品贸易壁垒。我们向全球提供人工智能服务,也可能面临碳要求。因此,算力的规划设计中要考虑绿电、绿证等要素。 当前人工智能高能耗、高算力、高碳排放问题突出,根本还是成本、效益问题。只有技术进步让发热更少、制冷更少、用电更少,人工智能才能真正实现可持续发展。未来,制冷技术、可再生能源利用、废热回收等都会快速发展。光计算、光通信若实现突破,可能颠覆现有计算体系,但实现难度很大。 从算力经济和词元经济看,2024年年初,我国日均词元(Token)调用量约1000亿,到今年6月已激增至近175万亿,两年多增长超1700倍。以前说算力即国力,现在更要看算力能提供多少大规模,成本可控的有效词元。算力网为智能经济提供普惠算力,打下了底座基础。人工智能仍处于马拉松的起步阶段,未来值得期待,但必须脚踏实地解决协同、成本和降碳问题。 |
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