随着人工智能大模型加速落地，算力需求呈指数级增长，电力消耗也随之攀升。据预测，未来3年，我国数据中心用电量占全社会总用电量的比重将从目前的2%—3%提升至4%—5%。然而，新能源富集地区普遍缺乏算力基础设施，而算力密集区域又面临绿电供应不足的困境。行业普遍认为，传统数据中心存在“效率低、能耗高、调不动、协同难”等固有短板，这使得算电协同的推进更为迫切，需要从技术探索上升为格局重构。

　　在近日召开的“电网新智核 微网新生态 零碳新引擎”——南瑞新技术·新产品·新范式2026春季发布会上，国电南瑞发布数据中心算电协同技术方案白皮书及相关硬核产品，给出了从底层硬件重构到顶层生态共建的“南瑞解法”。

　　■^■ 算力与电力“时空错配”

　　实现算电协同，首先要跨越物理层面与技术架构上的鸿沟。

　　长期以来，算力网络与电力网络各自独立运行，未能实现深度融合与双向赋能。在算力功率较小的时期，这种模式尚可维持；进入AI时代后，算力需求爆发式增长，二者脱节带来的矛盾正日益凸显并持续激化。

　　南瑞瑞腾数据中心业务部副经理宋文指出，算电协同可以让数据中心实现从一个单纯的“用电大户”，转变为电网可调度的柔性资源的价值跃升，从单点到系统，实现数据中心“高效率、低能耗、调得动、可协同”。

　　“从10千伏输入到服务器，数据中心传统架构要经过变压器、配电柜、UPS等设备，交直流反复转换多次。我们测算过，传统架构从变压器到服务器电源供应单元，全链路能源损耗超过10%。”宋文向《中国能源报》记者坦言，传统商业机柜单机功率仅为3—5千瓦，而如今国内的高算力机柜普遍已达数十千瓦，国外甚至提出单机柜一兆瓦的极致功率。在庞大的基数下，10%的损耗已成为惊人的能源浪费。

　　■^■ 从单点设备到整体系统构建

　　针对上述挑战，南瑞给出了系统性对策——从单点设备到整体系统，构建数据中心算电协同核心架构，实现数据中心“三高两绿”目标，即高效供电、高效制冷、高效计算、绿色用能、绿色运行。

　　在供电层面，南瑞发布了高压直流一体化电源，采用高功率模块化设计、全链路智能化管控等关键技术，具备新能源友好型接入能力，提升能效、缩减占地。宋文介绍，和传统UPS架构比较，方案省去了中间的交直流转换环节，全链路用电效能提升约6%，供配电系统占地面积缩减50%，有效释放机房空间。同时，通过引入储能系统与超级电容模块，能够平滑负荷波动，保障算力不间断供电，提升新能源利用效率。

　　在制冷层面，针对高功率机柜的散热需求，南瑞研发了相变冷板式液冷系统，并前瞻性地布局浸没式液冷技术。方案采用“相变传热+无泵自循环”的架构设计，实现芯片散热高效均匀，相较传统风冷碳排放降低30%、效率提升10倍，电能利用效率可降至1.1以下，并具备主动调温能力，达成能耗精细化管理。

　　在协同调度层面，南瑞研发的算电协同调度平台，包含算力管理、能量管理、协同调度三大核心模块，扮演系统“智慧大脑”角色。左脑是算力管理，右脑是能量管理，协同调度是整个体系的“智慧中枢”。宋文描绘了协同的两种典型场景：一种是“时间协同”，将高耗能计算转移到电网谷段，实现削峰填谷；一种是“空间协同”，根据不同区域算力中心资源和电网负荷情况，开展算力任务跨区调度。通过时间和空间的算力转移，数据中心能从单纯的“用电大户”变身为具备调节能力的“柔性负荷”。

　　■^■ 算电协同将重塑能源与数字格局

　　算电协同并非单个数据中心的节能降本，而是重塑社会能源与数字格局的系统工程。业内专家认为，算电协同将经历从“局部微网”到“大电网互动”的演进过程。

　　在宋文看来，现阶段协同主要发生在园区级微电网内，例如部分互联网企业在绿电富集区自建光伏与储能，尚未与大电网产生深度交互。但随着算力规模指数级增长，当某一区域聚集上百家、单负荷达百兆瓦甚至千兆瓦的数据中心集群时，它们将成为不可或缺的调峰资源。

　　“未来算力将无处不在，算力消耗将成为社会基础设施运行的基本形态。”宋文强调，算电协同的核心，是通过“以电支撑算力、以算优化电力”，实现算力与电力的高效协同、双向赋能。

　　在技术迭代路线上，南瑞已形成明确规划：供电方面，从高压直流向固态变压器全面升级；制冷方面，从冷板式液冷向浸没式液冷跨越；平台方面，依托算电协同调度体系，持续推进Token价值映射体系研究，使绿色Token成为绿电与算力价值的“数字通行证”——可溯源、可计量、可交易。

　　在商业模式上，未来将构建涵盖发电侧、电网侧、算力侧企业的庞大生态，其中具备电力与算力双重视角的企业将成为核心枢纽。算电协同不仅是一个行业命题和技术耦合，更是新型电力系统与数字基础设施融合发展的新生态与格局重构。