2024年7月25日,國家發展改革委、國家能源局、國家數據局印發《加快構建新型電力系統行動方案(2024—2027年)》,其中提出,實施一批算力與電力協同項目:統籌數據中心發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劃布局。探索新能源就近供電、聚合交易、就地消納的“綠電聚合供應”模式。整合調節資源,提升算力與電力協同運行水平,提高數據中心綠電占比,降低電網保障容量需求。探索光熱發電與風電、光伏發電聯營的綠電穩定供應模式。加強數據中心余熱資源回收利用,滿足周邊地區用熱需求。
算力增長,電力供應引擔憂
當算力爆發式增長,電力供應開始引起擔憂。甚至有人提出,“AI的盡頭是算力,而算力的盡頭是電力”。
國際能源署(IEA)預測,全球數據中心的用電量可能在2022年至2026年間翻一番,達到1050太瓦時(TWh),與目前日本全國的耗電量相當。
而在中國,數據中心的用電量增長同樣快速。《2022—2023年中國IDC行業發展研究報告》預測:到2026年,我國所有數據中心所需年耗電量至少達到6000億千瓦時,數據中心耗電量占我國用電量比重預計將從2016年的1.86%增長至2026年的6.06%。
國網能源研究院測算,數據中心計算所耗費的電量到2030年將翻一番,2035—2040年間我國用于數據中心的電力將超過全社會用電量的10%。算力產業作為一個能源消耗密集型產業,對電力的需求逐年增大。
科技巨頭押注綠電
為解決算力增長和電力消耗矛盾,國內外科技巨頭開始投資合作新能源發電。
微軟
今年5月1日,微軟(Microsoft)與布魯克菲爾德資產管理公司宣布,雙方已簽署協議,將投資100多億美元開發可再生能源發電能力,計劃到2030年在美國和歐洲建設10.5吉瓦的綠色產能,以滿足人工智能和數據中心日益增長的需求。
阿里巴巴
2022年7月,國家電力投資集團與阿里巴巴簽署戰略合作協議及8個落地協議。
阿里巴巴將以數字化能力服務國家電投數字化轉型、三網融合的數字化底座建設,創新農村新能源開發利用;同時,國家電投將在運營減碳、價值鏈減碳、帶動生態減碳等方面助力阿里巴巴的“碳中和”目標。
2022年11月,阿里巴巴與華能國際的全資子公司華能河北清潔能源有限責任公司共同持股成立了華能保定綜合能源有限公司。其經營許可項目包括,發電業務、輸電業務、供(配)電業務。
通過合作,雙方旨在推動新能源發電技術的創新和應用,提高能源利用效率,降低碳排放強度,為實現碳中和目標貢獻力量。
2023年7月,阿里巴巴的創始人馬云間接持有了“一米八海洋科技(浙江)有限公司”近10%的股權,進軍海上風電。
這家公司經營范圍涵蓋水產養殖;供電業務;發電業務、輸電業務、供(配)電業務;輸電、供電、受電電力設施的安裝、維修和試驗;建設工程施工、海上風電相關系統研發等;新興能源技術研發;風力發電技術服務;發電技術服務等多重領域。
360集團
2024年6月4日,臨汾市市政府與360集團、中國能源建設集團投資有限公司簽署了山西省網絡空間安全智算中心+集中式風電一體化項目投資合作協議。
項目包括500P算力智算中心及1.5GW風電項目,由中國能建投資公司投資建設,360集團負責智算中心場景應用,將以智算中心為基礎,構建完善的產業生態鏈,打造山西省網絡空間安全及大模型產業新高地,并立足臨汾,逐步輻射至整個山西省。
來源:中國能建
東數西算:電力與算力的雙向奔赴
AI算力需要消耗大量電力,在國家“雙碳”戰略背景下,建設綠色數據中心勢在必行,而我國西北的綠電又面臨“用不完又送不出”的問題,如果把數據中心搬到西北,將綠色“瓦特”變為綠色“比特”,豈不是雙向奔赴?
東數西算有利于解決東部地區能源供給短缺的問題,促進西部地區風光綠電消納,同時引領帶動東部地區的互聯網、大數據、人工智能等企業產業鏈環節向西部地區的延伸,促進西部經濟快速發展。
2022年2月,國家發改委等多部委聯合印發通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏8地啟動建設國家算力樞紐節點,并規劃了10個國家數據中心集群。我國數據中心規模正快速擴展并轉移重心,由環渤海、長三角和珠三角地區轉向新疆、青海、內蒙古、貴州等地。
內蒙古樞紐和林格爾集群
去年以來,呼和浩特加快推動園區綠電直供示范項目建設,積極推進數據中心100%綠電供應目標的落實。
全國一體化算力網絡和林格爾數據中心集群綠色能源供給示范項目是自治區首個數據中心綠電替代項目。
項目規劃總裝機規模360MW,其中風電裝機容量為300MW、光伏裝機容量為60MW,配建64.8MWh的儲能系統。光伏和風力發電項目年底運營后,將會為中國移動、中國電信、中數云科、并行科技等四家數據中心提供綠電直供服務,預計每年可減少二氧化碳排放約63.5萬噸。
2024年上半年,全球運營商最大單體智算中心——中國移動智算中心(呼和浩特)投產使用。中心規模引入冷板式液冷解決方案,搭載閉式冷卻塔、小母線等新型節能技術,Pue達到了 1.15,真正實現了算力綠色化。
來源:呼和浩特日報
貴州樞紐貴安集群
貴安新區已經吸引運營商中國電信、中國聯通、中國移動,泛互聯網頭部企業華為、騰訊、蘋果、網易,以及美的、富士康、氣象局、貴州農信、國家電投等企業進行大規模布局。
貴州氣候條件優越,相較于周邊省市氣溫低 5-6℃℃,空氣質量優良,可為數據中心提供優質自然冷源。貴州電力資源充足,作為“西電東送”電力輸出省份,水火風光”四電并舉清潔能源資源豐富,片區內數據中心用電可再生能源占比可達 52%。
來源:中國信息通信研究院、內蒙古和林格爾新區
青海
2023年7月,中國首個100%清潔能源可溯源綠色大數據中心——中國電信(國家)數字青海綠色大數據中心,運行一年來減碳量約30萬噸,實現數據中心“碳中和”,實現真正“零碳”排放,成為中國首個零碳數據中心。
數據中心利用青海氣候冷涼的自然條件,在建筑結構設計中減少夏季太陽熱輻射,利用主導風向,保證空氣自然流通。同時,機房構建了直接蒸發、間接蒸發+直接蒸發兩種冷卻模式,運行“下送風+冷通道”封閉模式,機房全年可保證314天不開啟壓縮機,節能比列達27%,冬天將機房內熱量通過余熱回收,可滿足辦公室及走廊供暖需求。
不僅如此,在調度室內,園區水電、光伏、風電的使用比例在控制大屏上一目了然,每一度電的生產、傳輸、消納以及各發電電站的供電數量和占比都可精準追溯。綠電的百分百利用,讓數據中心實現了“零碳”目標,年減碳量30萬噸。
清潔能源生產受天氣條件限制,為了實現大數據中心的穩定運行,電力供應系統會根據發電情況進行智能調度,如遇陰天,用電會向水電傾斜,進入河流枯水期,風電、光伏比例則會相應上升,清潔能源供給已形成一個整體循環。
2024年6月6日,工業和信息化部等6部門公布2023年度國家綠色數據中心名單,中國電信(國家)數字青海綠色大數據中心、中國聯通三江源國家大數據基地、中國移動(青海海東)數據中心成功入選,進一步壯大了青海省綠色算力產業發展基礎。
算力與電力的協同發展,不僅是人工智能發展的必然選擇,也是推動全球綠色低碳轉型的重要力量。
通過科學規劃布局、提升綠電占比、加強技術創新與應用以及完善政策體系等措施,綠色算力將迎來更加廣闊的天地。
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