更新時(shí)間:2024年02月28日 5799瀏覽
近日,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家數(shù)據(jù)局、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程 加快構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)施意見(jiàn)),提出到2025年底,算力電力雙向協(xié)同機(jī)制初步形成,國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過(guò)80%,為數(shù)據(jù)中心供能用電劃出清晰的準(zhǔn)線。
從途徑上來(lái)看,提升綠電占比,主要有兩種方式,一是提升新能源的利用,增強(qiáng)電網(wǎng)中的新能源供能,利用光風(fēng)、儲(chǔ)能等提升數(shù)據(jù)中心綠電使用;二是通過(guò)綠電或者綠證交易進(jìn)行購(gòu)買(mǎi),通過(guò)市場(chǎng)手段提升占比。
結(jié)合實(shí)踐分析,這兩種方式涉及提高供能,增強(qiáng)用能效率,電力、算力兩套系統(tǒng)的深度融合、有效調(diào)度,綠電市場(chǎng)機(jī)制發(fā)展等,是具備復(fù)雜性的系統(tǒng)工程,需要政府有關(guān)部門(mén)、市場(chǎng)主體等從多方面進(jìn)行優(yōu)化。
契合集群特征,加快集中式綠能供給
近年來(lái),數(shù)據(jù)中心在提升綠電供能方面采取了多重舉措,其中,分布式光伏與儲(chǔ)能的結(jié)合應(yīng)用廣泛,但分布式光伏的特征也決定了其在數(shù)據(jù)中心上較難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的供能。
當(dāng)前,數(shù)據(jù)中心體量越來(lái)越大,分布式新能源提供的電量比例相對(duì)較小,推動(dòng)深度減碳、脫碳的作用上較為有限。
這一情況下,集中式綠能供給成為新的選擇。尤其是“東數(shù)西算”工程樞紐節(jié)點(diǎn)的建設(shè)是以集群形式進(jìn)行,規(guī)模更為龐大,為集中式新能源的應(yīng)用提供了條件。通過(guò)集中式的部署,可實(shí)現(xiàn)新能源供電量的提升,為大量新能源供電進(jìn)入數(shù)據(jù)中心提供基礎(chǔ)。目前,針對(duì)數(shù)據(jù)中心的集中式能源供給還相對(duì)較少,需要進(jìn)一步完善相關(guān)的技術(shù)與解決方案,加快推動(dòng)。
主動(dòng)擁抱電力系統(tǒng),推進(jìn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化數(shù)據(jù)中心建設(shè)
數(shù)據(jù)中心的供能主要依賴(lài)于電網(wǎng),且用能耗電還在不斷增加。高雷指出,目前我國(guó)每年用電量新增約為4000-5000億千瓦,在不包括智算大規(guī)模爆發(fā)的情況下,數(shù)據(jù)中心行業(yè)也將長(zhǎng)期保持20%甚至30%的用電量高速增長(zhǎng),根據(jù)預(yù)測(cè),2030年數(shù)據(jù)中心占全社會(huì)用電量比重約為7%-8%,在當(dāng)年新增用電量中接近30%。
源網(wǎng)荷儲(chǔ)示意圖(圖源:中國(guó)能建)
“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”項(xiàng)目是一種包含“電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能”整體解決方案的運(yùn)營(yíng)模式,可精確控制用電負(fù)荷和儲(chǔ)能資源,解決清潔能源消納及其產(chǎn)生的電網(wǎng)波動(dòng)性等問(wèn)題,通過(guò)此,可以在不增加電網(wǎng)調(diào)峰消納壓力、不影響電網(wǎng)企業(yè)收益的前提下,為數(shù)據(jù)中心提供綠色低價(jià)電力,提升綠電消費(fèi)比例,并能保證穩(wěn)定供電。
隨著算力網(wǎng)的建設(shè),“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化數(shù)據(jù)中心可能會(huì)逐步成為主流,通過(guò)智慧的調(diào)度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心園區(qū)與新能源發(fā)電動(dòng)態(tài)匹配,最終長(zhǎng)期控制數(shù)據(jù)中心用能。
建設(shè)智慧樞紐平臺(tái),通過(guò)電力、算力空間協(xié)同降本增效
風(fēng)、光發(fā)電具有地域性、不穩(wěn)定性等特征,但也有著較好的協(xié)同性。西北的風(fēng)電與西南的水電有著良好的互補(bǔ)特性,如西北地區(qū)的風(fēng)光資源春冬季節(jié)較多,西南的水電夏秋季節(jié)較為豐富,這就為算力、電力空間上協(xié)同,靈活使用不同區(qū)域的新能源,分配算力供能任務(wù)提供了基礎(chǔ)。
在算力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了較好的布局前提下,通過(guò)建立智慧樞紐平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)電力、算力的空間協(xié)同,降本增效。
智慧樞紐平臺(tái)一方面面向電網(wǎng),另一方面面向算力調(diào)度系統(tǒng),在中間起到橋梁紐帶作用,與電力系統(tǒng)結(jié)合,整合儲(chǔ)能、柴發(fā)、UPS等資源,把可靈活調(diào)節(jié)的算力供能任務(wù)通過(guò)電力市場(chǎng)做接口進(jìn)行響應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)的新能源調(diào)度與供電,這樣能夠最大限度地利用可再生能源,同時(shí)降低用能成本。
加強(qiáng)綠色供能有序銜接,實(shí)現(xiàn)用電增長(zhǎng)爬坡的高效、穩(wěn)定
與大多工業(yè)項(xiàng)目不同,數(shù)據(jù)中心投產(chǎn)后,伴隨上架率的提升,用電量會(huì)逐步增加。數(shù)據(jù)中心行業(yè)負(fù)荷的用電特性是增長(zhǎng)爬坡的過(guò)程,因此,綠色供能方案需要有一個(gè)有序的銜接,否則在起步階段可能會(huì)造成較大的資源浪費(fèi),也會(huì)影響數(shù)據(jù)中心的供電可靠性。
這需要兩方面的優(yōu)化,一是需要統(tǒng)籌兼顧的空間布局方案,這需要政府、設(shè)計(jì)院、建設(shè)方等共同推動(dòng),在新建數(shù)據(jù)中心時(shí)不但要考慮數(shù)據(jù)中心建在哪兒,還要考慮未來(lái)新能源怎么供。
具體到樞紐節(jié)點(diǎn)尤其是西部樞紐建設(shè),需要提升新能源開(kāi)發(fā)與樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè)契合程度。西部樞紐建設(shè)時(shí),數(shù)據(jù)中心與新能源選址整體耦合,但局部方案、具體設(shè)計(jì)落地時(shí)并非完全匹配,這要求未來(lái)在樞紐節(jié)點(diǎn)或新興算力節(jié)點(diǎn)建設(shè)過(guò)程中,需要為其配套新能源的開(kāi)發(fā),在選址上做有效的銜接。
二是考慮數(shù)據(jù)中心用能的爬坡過(guò)程,需要有一個(gè)遠(yuǎn)近結(jié)合的供電方案。起步階段以分布式為主;增長(zhǎng)階段以分布式和集中式耦合的方式,集中式占比較少;飽和階段則以集中式為主,并在不同階段做好銜接,最終滿足數(shù)據(jù)中心全生命周期的綠色供能需求。
完善核算機(jī)制,以綠色電力消費(fèi)清單為政策落實(shí)提供支撐
提升新能源供電量、用能效率之外,通過(guò)市場(chǎng)化的手段購(gòu)買(mǎi)綠電也是提高綠電占比的重要手段。據(jù)統(tǒng)計(jì),河北、浙江和江蘇等省份的數(shù)據(jù)中心購(gòu)買(mǎi)綠電規(guī)模較大,總交易電量超過(guò)17千瓦時(shí),特別張北地區(qū)的數(shù)據(jù)中心,購(gòu)買(mǎi)綠電超過(guò)14以千瓦時(shí),購(gòu)買(mǎi)綠電最多的數(shù)據(jù)中心交易綠電達(dá)到4億千瓦時(shí)。
為更好落實(shí)綠電占比超80%要求,綠電購(gòu)買(mǎi)機(jī)制同樣需要進(jìn)一步完善。目前市場(chǎng)主體消費(fèi)綠色電力的方式主要有三種,一是使用自發(fā)自用的可再生能源電量;二是參與綠電交易,獲得相應(yīng)綠證;三是單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)綠證。北京電力交易中心將通過(guò)自身的核算體系,將這三種方式中的綠色電力消費(fèi)行為、數(shù)據(jù)都匯總到一起,幫助企業(yè)形成全面詳實(shí)的綠色電力消費(fèi)清單。
這將支撐起綠色電力消費(fèi)量的核算,為政策落實(shí)提供支持。同時(shí),消費(fèi)清單也能夠?yàn)槠髽I(yè)提供核算服務(wù),為產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈提供綠色電力消費(fèi)的權(quán)威證明。
通過(guò)核算機(jī)制,推動(dòng)綠色電力市場(chǎng)和碳市場(chǎng)的銜接,幫助企業(yè)綠色電力抵扣相應(yīng)的碳排放;同時(shí),綠電相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系也在加快研制與推出,目前,IEEE的綠電國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布,還有三項(xiàng)正在抓緊研究,以為企業(yè)提供更好的服務(wù)。
綠色化是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然趨勢(shì),是“東數(shù)西算”工程的重要目標(biāo),此次實(shí)施意見(jiàn)提出2025年底,國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過(guò)80%,進(jìn)一步明確了碳減排目標(biāo)的時(shí)間節(jié)點(diǎn),也將加快集中式新能源的建設(shè)、“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的推進(jìn)、智慧樞紐平臺(tái)的搭建、綠色供能有序銜接的加強(qiáng)、綠電市場(chǎng)機(jī)制的發(fā)展。在這些助力下,算力、電力將深度融合,形成雙向協(xié)同機(jī)制,實(shí)現(xiàn)綠色算力的供給,為數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供助力。
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