国网专家:构建适应算电协同的电网规划新范式

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随着人工智能技术的快速发展与广泛应用,算力激增正从总量、分布、时序等维度深刻影响电力需求格局,给电网规划提出新要求:电网要在做好刚性扩容保供的同时,充分利用算力负荷的时空可调节性,借助电力市场价格信号引导算力资源主动参与系统调节,实现“刚性扩容”与“柔性扩容”的协同发力,构建适应算电协同的电网规划新范式。

 

全球海拔最高的数据中心——西藏宁算一体化数据中心。摄影/李雪冬

 

 算力激增带来电力需求的三重变化

目前,人工智能的快速发展,在总量扩张、空间分布、时序特征等方面给算力基础设施用电带来了变化。

 

从总体规模看,算力用电需求将长期保持高速扩张态势。工业和信息化部数据显示,我国智能算力增势迅猛。截至2026年3月,我国智能算力规模已达每秒1882百亿亿次浮点运算,半年时间就增长近80%。芯片能效提升和算法持续优化在客观上进一步释放了算力需求:单位算力成本降低带来更大参数模型的研发、更复杂任务的部署、更多应用场景的渗透。算力需求的持续爆发也意味着算力基础设施用电总量将在相当长一段时期内保持快速增长。

 

从空间分布看,算力用电格局呈现“宏观迁移”和“局部聚集”双重特征。一方面,随着“东数西算”战略的深入推进,数据中心向西部清洁能源富集地区转移。另一方面,算力基础设施向特定园区高度集中,新建大型算力中心用电负荷普遍达到数十万千瓦,并且随着服务器利用率持续提升,局部区域最大负荷可能还会持续推高,原有变电容量与输电通道面临叠加性冲击,局部电网供需平衡压力不容忽视。

 

从时序特征看,推理算力与训练算力对用电负荷产生的影响不同。推理算力直接服务客户的实时需求,其负荷与人类活动高度同步,即日间随互联网客户在线行为攀升形成用电高峰,与工商业用电高峰重叠,形成对全网负荷“峰上叠峰”的拉升效应。训练算力则对实时性没有硬性要求,算力运营方通常出于降低用电成本的考量,会主动将大规模训练任务安排至夜间用电低谷时段进行,以享受较低的谷时电价。这样客观上为电网提供了可观的“夜间填谷”效应,不过也要关注与相应时段新能源出力的优化匹配。推理算力与训练算力两类负荷在时序上的叠加,使算力集群区域的全天负荷曲线呈现出“白天高峰高、夜间低谷浅”的新形态,对电网调峰资源配置提出了更高要求。

 

电网需合理刚性扩容满足算力用电需求

算力需求的总量扩张、空间重构与时序分化等演变,要求电网做好前瞻性规划,在总量保障、空间布局与时序适配等方面做优布局。

 

要立足算力用电总量扩张,前置建立电力—算力协同规划机制。面对算力产业爆发式的用电增长,电网规划需将国家算力枢纽节点及大规模智算中心的建设时序作为关键输入边界,建立随算力规划动态演进的滚动调整机制。通过在规划阶段打通跨行业的供需信息渠道,适度超前布局主变压器容量与高电压等级接入点等,以前瞻性的规划布局充分释放电力基础设施的支撑价值,为算力产业发展提供坚实电力保障。

 

要锚定算力用电空间重构,差异化应对算力迁移与局部聚集新趋势。在“东数西算”国家战略布局下,西部重点强化绿电输送通道与就地消纳网架,支撑大规模算力中心高效运行与绿电就近消纳;东部则提升局部网架灵活性,重点保障低时延计算等算力基础设施用电的灵活、敏捷接入。针对算力基础设施向特定园区高度集中的趋势,电网规划需提前为重点算力集群预留充裕的接入容量,满足集中负荷的供电需求。

 

把握算力用电时序演变,全时段优化日间顶峰保障与夜间资源消纳。面对日间推理负荷高峰与夜间训练负荷高峰的“双峰形态”,电网规划需强化全时段精准适配:日间强化支撑性电源与储能设施的协同规划,确保推理算力负荷的高可靠性供电;夜间充分挖掘训练算力负荷的填谷潜力,通过源网荷储全局优化,促进夜间风电等新能源与训练负荷的深度匹配。

 

以市场机制促进算电协同下的电网柔性扩容

算力负荷天然具备“时空可迁移性”,充分发挥市场机制的资源优化配置功能,可有效挖掘算力调节潜力,实现算力、电力两大系统的双向降本增效。

 

要盘活算力可调节能力,以“柔性扩容”提升电网资产综合效益。算力负荷天然蕴藏着丰富的柔性调节能力,训练任务的时序可中断与空间可迁移、不间断电源(UPS)与备用电源系统的快速响应、冷却系统的预冷蓄冷负荷平移,以及配套储能设施的削峰填谷能力,共同构成了算力设施作为新型灵活调节资源的物理基础。电网规划需系统性纳入上述多元柔性资源,与刚性扩容统筹考量,最大化发挥电网投资的综合效益,推动电力资产在全时段、全场景下实现高效利用。

 

要发挥电力市场价格信号作用,引导算力负荷时空优化配置。积极引导算力集群参与各类电力市场交易,通过市场化价格信号所反映的不同时段、不同区域电力供需状况,引导算力运营企业将大规模计算任务向用电低谷时段及新能源富集区域主动转移。供需两侧协同发力,既能降低算力企业用能成本,又能促进新能源消纳与电力系统资源优化配置,提升电网规划布局的整体效益。

 

要探索建立算电协同调度机制,激励算力设施主动参与电力系统实时调节。在市场价格信号引导中长期资源配置的基础上,可进一步推动算力集群在实时运行层面主动参与电力系统调节。通过将大型智算中心纳入需求侧调节资源体系,鼓励算力集群从被动用电方转型为主动调节方,在电力系统需要时及时响应调度指令,提供调峰、备用等调节服务,并通过市场化激励机制,实现算力网与电网的深度共融合作。

来源丨国家电网杂志

2026年6月1日 10:02
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