电力算力协同：需求、理念与关键技术马溪原，王鹏宇，钱琳，蔡田田南网数研院研发中心，南网大数据公司2024-12南方电网数字电网研究院有限公司电算协同背景与意义电算协同基本原理与路径近期重要进展CONTENTS目录南方电网数字电网研究院有限公司2“我们确实需要比之前认为的更多的能源，未来两种重要货币是智能计算和能源”。“我们需要核聚变，或者更便宜的太阳能加上超大规模的存储或其他技术，是那种从没人真正规划过的规模水平。”——2024年达沃斯世界经济论坛，奥特曼2025年，Al就会由缺“芯”转为缺“电”。——2024博世互联世界大会，马斯克一、电算协同背景与意义Al的尽头是能源，算力的尽头是电力。南方电网数字电网研究院有限公司3用电量(万千瓦时)50|0C0,02040000,0020000,05ā课餐障：待现二单湘对增草惜图一%20,000,050-国对望县毕图是二22%拥时均保印-锲一5mmsuuam临咖四B.m20202035-情覆一2035-情景二20202035-恼景一2035-情景二随着数字经济飞速发展，到2035年，中国数据中心和5G总用电量将达6951-7820亿千瓦时，将占中国全社会用电量5%-7%1。数字基础设施将成为影响电力系统能量供需平衡的重要负荷。数据来源：1.国际环境保护组织绿色和平、工业和信息化部电子第五研究所计量检测中心《中国数字基建的脱碳之路：数据中心与5G减碳潜力与挑战(2020-2035)》,2021年5月2.中国电力发展促进会电力与算力协同发展专业委员会《电力与算力协同发展监皮书》,2024年8月3.https://www.greenpeace.org.cn/2021/05/28/china-digital-infrastructure-carbon-emission-2035/3.Al爆发增长情景：5.3%(高方案)Al匀速增长情景：3%(中方案)中国数据中心用电需求预测(至2030年)2中国数据中心和5G总用电量(至2035年)3一、电算协同背景与意义75007000|6500600055005000450040003500300025002000150010005000l中国2020-2035年5G能耗增长中国2020-2035年数据中心能耗增长highbaselowAl慢速增长情景：2.3%(低方案)南方电网数字电网研究院有限公司全社会用电量占比用电量(亿千瓦时)casecase10,000,050case4H100可提升点1IT设备投资63.3336.25共享UPS、柴发直流供电3配网成本2.250.98新型算力配电网新型电价机制4运营成本3.38/年1.46/年高效能算力、制冷装备5综合造价17.19/年9.325/年--数据来源：南网大数据服务公司5英伟达H100万P算力集群中国智算服务器计算能力与算力单位能耗与欧美英伟达等存在一定差距，导致建设相同算力的智算数据中心，需要更加高昂的建设和运营成本。测算数据显示，万P算力中心造价成本预计多花费34亿元，运营成本每年多花费约2亿元1。43.33MW3333台8卡服务器18.75MW1250台8卡服务器一、电算协同背景与意义国产某GPU万P算力集群2建设成本9.944.3南方电网数字电网研究院有限公司序号成本类型国内某GPU单位：(亿元)数据中心绿色低碳要求《“十四五”数字经济发展规划》、国家发展改革委、工业和信息化部等部门发布《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》。中华人民共和国中央人民政府00照我百7发下和《数中心色医碳发划n+引导新建数据中心与可再生能源发电等协同布局，国家枢纽节点数据中心项目电能利用效率不得高于1.2。国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%。全国一体化算力网建设国家发改委、数据局等部委联合印发《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》。中华人民共和国国家发属和改革要圆会入东西H工程加保建*涯一译化力的世R(发万t277117791膜西门满于工一体化力提升算力网络传输效能、构建跨区域算力调度体系、推动算力与绿色电力一体化融合，实现电算协同高质量发展。实施算力与电力协同项目国家发展改革委、数据局关于印发《加快构建新型电力系统行动方案2024-2027)》。参中华人民拜和面中央人品政府d1m统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋，开展算力、电力基础设施协同规划布局。提升算力与电力协同运行水平，提高数据中心绿电占比，降低电网保障容量需求0国家发改委、能源局、工信部、数据局等多部委联合陆续发布《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》等系列文件，统筹算力和绿色电力协同...