党的二十大报告提出，加快发展方式绿色转型，发展绿色低碳产业，倡导绿色消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式，同时强调要大力发展数字经济，建设数字中国。绿色电力和算力作为经济社会全面绿色化、数字化转型的关键生产力，正逐步向“融合共生”发展，通过电力带动算力绿色化升级、算力赋能电力数字化转型，形成螺旋上升的良性循环，推动能源数字经济高质量发展。
电力带动多元化算力绿色可持续发展
电力是多元化算力发展不可或缺的基础支撑，不仅能够满足多元化算力用电需求，推动绿色算力发展，而且能够提供丰富的智能应用场景和海量的高质量数据，对算力绿色可持续发展起到重要作用。
一是满足多元化算力大规模发展的用电需求。以AIGC（生成式人工智能）为代表的人工智能应用、大模型训练快速崛起，带动智能算力需求爆发式增加。同时，在我国数据中心快速发展的推动下，基础算力规模仍将持续增长。基础算力、智能算力、超算算力相互融合渗透，以满足多样化智能场景对多元化算力的需求，而大规模算力发展需要消耗大量能源。根据工信部数据，2022年我国基础设施算力规模达到180EFlops（每秒百亿亿次浮点运算次数），数据中心耗电量达到2700亿千瓦时。预计到2025年，我国算力规模将超过300EFlops，智能算力占比达到35%，数据中心耗电量达到3500亿千瓦时。根据《绿色算力白皮书（2023）》预测，到2030年我国数据中心耗电量将达到5900亿千瓦时。
二是支撑算力产业绿色低碳转型。算力的大规模部署和应用不仅消耗大量能源，同时也带来碳排放问题。以数据中心碳排放为例，数据中心碳排放主要来源于IT设备、空调系统、电源系统、照明系统等电力消费产生的间接排放，根据生态环境部环境规划院发布的《中国区域电网二氧化碳排放因子研究（2023）》，目前我国各省平均电网排放因子约0.61千克/千瓦时，若2025年、2030年各省平均电网排放因子保持目前的水平不变，则2025年、2030年我国数据中心间接碳排放量将分别达到2.1亿吨、3.5亿吨。随着新型电力系统建设加快，新能源大规模开发，电源结构持续优化，绿色电力占比不断提高，各省平均电网排放因子将稳步下降，带动数据中心间接碳排放减少，预计2025年、2030年减排潜力分别约为0.3亿吨、0.8亿吨，推动算力产业绿色可持续发展。
三是提供丰富多样的智能应用场景。电力作为实现“双碳”目标的主力军，在发、输、变、配、用各环节均拥有丰富的应用场景。发电环节有新能源高精度功率预测和快速控制、清洁智慧电厂建设等应用场景。输电环节有智能巡视、智能感知、智能识别等输电数字生产运维场景。变电环节有数字变电站建设、变电设备状态感知和智能操作、数字化移交等应用场景。配电环节有配电自动化、智能配电站（房）建设、分布式智能电网构建等应用场景。用电环节有需求侧自动响应、虚拟电厂、车网互动、碳排放监测控制、智慧能源服务等应用场景。此外，电网智能辅助决策和调控、电力市场和碳市场交互耦合等方面也需要算力赋能。在电力行业巨大应用需求驱动和资金支持下，算力设施部署和技术迭代将加快，实现算力产业发展升级。
四是分享海量能源电力大数据。以深度学习为代表的人工智能大模型发展快速，模型参数数量、训练数据规模大幅增长，文本、图像、语音等多模态数据需求涌现。同时，随着人工智能与千行百业的加快融合，面对的问题不断具体化和深入，数据需求走向精细化和定制化。电力数据资源丰富、覆盖范围广、类型多样，包括发电出力、电网运行、用户用电、电力市场交易等文本、图像、语音数据。电力数据价值密度高、真实性高，能够全面反映宏观经济运行情况、各行业发展状况、居民生活消费情况等。此外，电力数据资源管理和运营相对成熟，具有相对完善的数据资产管理体系和流通运营体系，且有丰富的应用实践。能源电力大数据的使用将有利于提升算力模型分析、预测和决策的准确率和效率，激活和释放能源电力数据要素价值。
算力赋能新型电力系统高质量建设
算力是电力数字化转型的关键支撑，算力结合数字化技术，将在促进清洁能源消纳、增强电网运行安全、提高电能供应经济性等方面发挥重要作用。
一是支撑电力平稳可靠供应。新能源随机性、间歇性、波动性特征显著，难以稳定可靠供电，极端天气可能停摆。大规模新能源并网后，不同时间尺度供需平衡调控难度大幅增加，对新能源资源评估与发电预测、电力电量平衡、大范围跨时空资源配置、长周期规模化储能等技术提出更高要求。算力通过对气象、电网历史运行数据、历史用电数据等进行分析，可最大限度地实现对新能源发电和用电负荷的精准预测，配合对海量调节资源精准调度，实现多时空的实时供需平衡。
二是保障系统安全稳定运行。新能源发电设备抗扰性低、支撑性弱，大规模接入电网后，电力系统转动惯量和无功电压支撑能力显著降低，加之新能源发电设备分布广泛、数量巨大和分布式新能源及电动汽车等新型负荷快速发展，导致控制对象海量激增，给电网安全运行带来巨大挑战。算力通过其超大规模信息连接和数据处理能力，实现对各类发输变配设备运行状态、关键控制参数和控制模型的实时精准监测，推动新型电力系统仿真计算从离线到在线、从慢速到实时转变，支撑大规模电力电子设备与传统电气设备联合控制，确保系统安全稳定运行。
三是推动电能经济高效供应。新能源能量密度小，发电年利用小时数低。为应对新能源随机性、波动性、间歇性对安全可靠供电的影响，系统还需配置大规模储能、灵活调节和支撑保障电源，造成整体冗余、成本上升、效率下降。算力结合数字化技术和自动化机器，推动海量设备高效智能运维、协同运行优化，促进节能诊断、节能改造设计、能源托管、负荷聚合等新业态、新模式发展，引导用户主动参与需求侧响应，减少储能、抽水蓄能、天然气发电等调节性电源的配置需求，从而提高系统整体运营效率，降低系统运行成本和管理成本。同时，算力中心本身具有良好的负荷调节特性，通过切换空载服务器功耗状态、平移和伸缩实时性不敏感任务等，改变负荷大小和时间分布，增加系统灵活性，提高运行效率。
多措并举推动绿色电力与算力协同发展
一是加强绿色电力与算力协同发展顶层设计。围绕经济社会全面绿色化、数字化转型需求，系统研究绿色电力与算力协同发展路径，明确绿色电力与算力协同推进方向、技术路线和任务要求。加强跨部门联动和政策统筹，研究适应绿色电力与算力协同发展的体制机制和标准规范，积极引导资金、人才等资源投入，加快形成政府主导、多方参与的发展局面。
二是统筹绿色电力与算力输送格局。综合考虑电力输送和算力输送，在绿电资源丰富、低电价或者不能有效输送电力的地方优先布局算力中心，通过信息网络将东部沿海的算力需求转移到西部的算力中心，以输送算力的方式替代一部分电力输送，降低整体经济成本。具体而言，结合国家东数西算工程的实施，引导算力资源向贵州、甘肃等西部省区转移，满足一些网络延时要求较低业务的算力需求；对于网络延时要求较高业务的算力需求，可结合海上风电的开发和沿海核电的建设，在沿海地区合理布局算力中心，以满足长三角、粤港澳大湾区等数字经济发达地区低延时算力要求。
三是推进绿色电力与算力联合调度。为充分发挥算力中心灵活调节特性，推动算力中心向新型电力系统主动支撑者转变，需加强电力与算力联合调度，使算力负荷特性与可再生能源出力特性相匹配，从而促进可再生能源消纳，保障电网运行安全。具体而言，算力中心可调负荷可通过直接参与、负荷聚合商参与等形式参加不同时间尺度的电力需求响应，从中获得价格补偿。同时，算力中心可参加绿电、绿证交易，支撑自身绿色低碳转型。
四是推动绿色电力与算力支撑体系建设。加快智能终端、电力大模型、人工智能、大数据等关键技术和装备的研发，推动电力数据分类分级管理与共享应用，加强多元化清洁能源供应体系、智能调控体系、网络安全综合防护体系建设，培育绿色电力与算力产业生态，开展绿色智慧算力中心近零碳示范区建设，打造绿色电力与算力协同标杆，服务能源数字经济高质量发展。
（作者均供职于南方电网能源发展研究院有限责任公司）
