在高寒地區(qū)建數據中心 用綠電、能耗低

　　算力是數字經濟發(fā)展的“底座”。當前，我國算力總規(guī)模居世界前列。大規(guī)模算力發(fā)展需要消耗大量能源。電力作為數字經濟的基礎能源，其穩(wěn)定、高效、綠色供應是保障算力順暢運行的關鍵。

　　近年來，國家發(fā)展改革委等政府部門發(fā)布了《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創(chuàng)新體系的指導意見》《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求 推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發(fā)展實施方案》等文件，均涉及數據中心的能源供給內容，提出建設綠色數據中心。在我國西部、北部高寒地區(qū)推動算力與電力協同發(fā)展有助于促進新能源電量消納、降低數據中心能耗。

　　算力資源和新能源分布存在時空錯配關系

　　數據中心存儲和處理海量數據，其服務器、存儲設備等主要設備及冷卻、不間斷電源等輔助設備消耗大量電能。加快推進數據中心節(jié)能減排勢在必行，提升數據中心綠電使用比例至關重要。

　　算力資源與新能源資源分布呈現空間、時間不均衡態(tài)勢。在空間上，超過70%的數據中心分布在東部經濟發(fā)達的沿海地區(qū)，而風能、太陽能資源主要集中在西部、北部地區(qū);在時間上，數據中心在線業(yè)務的用電高峰為上午和下午時段，但風力發(fā)電的高峰在夜間、太陽能發(fā)電的高峰在午間。因此在部署數據中心時，除了從算力網絡建設的角度考慮，也應兼顧周邊的能源供應情況，統(tǒng)籌布局算力與電力。

　　2023年，國家發(fā)展改革委等部門聯合發(fā)布了《關于深入實施“東數西算”工程 加快構建全國一體化算力網的實施意見》，明確了“東數西算”工程的建設目標和具體措施。截至6月底，“東數西算”八大國家樞紐節(jié)點直接投資超過435億元，拉動投資超過2000億元，機架總規(guī)模超過195萬架，整體上架率達63%左右。“東數西算”工程引導數據中心向西部、北部地區(qū)聚集，有助于將算力資源與新能源資源匹配起來。

　　算力與電力協同發(fā)展助力新能源消納

　　伴隨我國新能源發(fā)展進一步提速，國家要求做好新形勢下的新能源電量消納工作，提升電力系統(tǒng)對新能源電量的消納能力，確保新能源大規(guī)模發(fā)展的同時保持合理利用水平，推動新能源高質量發(fā)展。同時，在建設新型電力系統(tǒng)的背景下，國家對于算力與電力低碳協同發(fā)展作出部署。7月份，國家發(fā)展改革委、國家能源局和國家數據局聯合印發(fā)的《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案(2024～2027年)》提出，統(tǒng)籌數據中心發(fā)展需求和新能源資源稟賦，科學整合源荷儲資源，開展算力、電力基礎設施協同規(guī)劃布局。

　　近年來，高寒地區(qū)新能源發(fā)電裝機容量持續(xù)高速增長，然而本地消納和外送能力有限。算力與電力協同發(fā)展為解決這一問題提供了新的思路，有助于推動高寒地區(qū)新能源電量消納模式升級。具體而言，可將計算請求密集區(qū)域的算力任務通過信息網絡轉移至高寒地區(qū)數據中心執(zhí)行，并利用高寒地區(qū)的新能源為數據中心供電。這一方式將“輸送電力”轉變?yōu)?ldquo;輸送算力”，不僅緩解了電網的輸電壓力，也提升了新能源電量消納水平。

　　建議結合高寒地區(qū)電力系統(tǒng)運行特點，就數據中心與電力系統(tǒng)協同低碳運行調度技術、算力基礎設施與電力基礎設施協同規(guī)劃方法等內容開展研究和項目示范，推動高寒地區(qū)算力與電力協同發(fā)展。

　　高寒氣候有助于數據中心降低能耗

　　近年來，國家對數據中心的能耗管理日益嚴格。國家發(fā)展改革委等政府部門發(fā)布的《數據中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》提出，到2025年年底，全國數據中心布局應更加合理，整體上架率不低于60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均提升10%。

　　數據中心能耗體量巨大且近年來逐年攀升，其能耗主要集中在計算和制冷需求上。寒冷氣候為數據中心提供了天然冷源，能夠顯著降低其制冷負荷，從而大幅降低制冷設備的能耗。相比溫暖或炎熱地區(qū)，高寒地區(qū)的數據中心普遍具有更低的電能利用效率，更符合國家對數據中心低碳發(fā)展的要求。

　　8月底，中國移動黑龍江公司哈爾濱智算中心投運。該數據中心部署1.8萬張人工智能加速卡，可提供6.9EFLOPS(EFLOPS是指每秒進行百億億次浮點運算)智能算力，通過發(fā)揮東北地區(qū)的天然冷源優(yōu)勢，實現平均電能利用效率低至1.2以下。這一事例體現了在高寒地區(qū)部署數據中心在降低能耗方面有顯著優(yōu)勢。

　　(作者：王瑩 汪延利 單位：國網黑龍江省電力有限公司經濟技術研究院)