“瓦特”与“比特”携手同行—— 南方电网“电碳算协同”破解数字时代能源困局
来源:中国能源新闻网 | 作者:三秦光伏网 | 发布时间 :2026-04-10 | 7 次浏览: | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

中国能源新闻网 记者 李东海  通讯员 李刚 张翼 王哲

  2026年,“算电协同”首次写入政府工作报告,明确其为打造智能经济新形态的新基建工程时,一场关于“瓦特”与“比特”的深度对话就此拉开帷幕。其背后,不单是电力与算力两大产业的交汇,更是一场关乎国家竞争新优势、引领全球AI可持续发展路径的深刻变革。

  在这场变革中,南方电网公司凭借独特的区位优势、先发布局和系统性创新,率先探索出“电碳算”深度融合的“南网方案”,为破解数字时代的能源难题提供了“中国答案”。

  立足湾区,擘画算电新篇

  据国际能源署(IEA)数据,2024年全球数据中心耗电达4150亿千瓦时,占全球电力消耗的1.5%。美国电科院(EPRI)今年2月发布的预测中,2030年美国数据中心用电占比将至9%—17%。

  在国内,截至2025年底,算力相关用电量已超1800亿千瓦时,预计2030年或攀升至7000亿千瓦时,届时在全社会用电量中的占比达5.3%。

  南方电网数据显示,2025年1至9月,南方电网经营区域互联网数据服务用电量同比增长46.05%,贵州用电量同比增长高达72.92%。

  一边是AI大模型训练对海量算力的“饥渴”,另一边是电网在保供与减碳双重压力下的“负重前行”。在欧美,科技巨头正为电网扩容缓慢、绿电接入难而焦头烂额——美国电网被众多私有公司和区域运营商分割,新建高压输电线路周期长达5至10年,与AI芯片18个月的迭代周期形成尖锐矛盾。谷歌被迫斥资收购可再生能源公司,微软寻求合作重启核电站……

  而在中国,南方电网公司依托南方五省区的资源禀赋与区位优势,率先给出了破解之道——“电碳算协同”。这不仅精准解决了“算力饥饿”,更有力破解了“碳焦虑”,为数字中国建设提供了坚实的绿色支撑。

  究其原因,南方电网的独特优势在于“源网荷储”与“算力枢纽”的天然契合。

  从资源禀赋看,南方区域既有贵州、云南等清洁能源富集的“西电东送”送端,又有粤港澳大湾区这一数字经济最活跃的算力需求中心;从体制机制看,南方区域电力市场是全国首个覆盖多省的电力现货市场,已具备成熟的跨省区绿电交易能力。

  双向奔赴,绿碳为标尺破局

  “电碳算协同”绝非简单的“给算力供电”。南方电网的探索,定义了一种“以电引算、以电引碳”的新范式。

  当前,南方电网利用成熟的“西电东送”大通道,将西部充沛的水电、风电等清洁能源,精准匹配给西部数据中心集群。更为关键的是,通过自主研发的国内首套电碳算协同运营系统,以电力价格信号和绿电消纳需求为引导,实现算力任务的跨时空优化。

  2025年8月,通过系统引导,一个位于广州的AI训练任务被迁移至贵安数据中心,该任务累计用电520.12千瓦时,电价差最大0.11元/千瓦时,用电总成本从353.68元降至296.47元,降幅16.18%。2025年7月,系统在10分钟内聚合了广州、苏州的算力任务迁移至贵安,成功消纳了即将弃光的绿电。这不再是简单的“电随算走”,而是算力主动追随绿电的“双向奔赴”。

  负荷互动,让算力成为电网的“柔性调节器”。 算力中心不再是纯粹的“耗电大户”,而是被成功塑造成可参与电网调峰的“柔性负荷”。

  南方电网构建了“单点—区域—跨域”多层级联动的算力调度模式:实时调度响应新能源出力变化,分区调度将任务拆分至不同区域实现资源优化,分时调度结合用电峰谷信号错峰执行算力任务。通过数字化技术,算力中心的备电系统、冷却系统与电网实时互动——当电网面临压力时,算力负荷可以“主动让一让”;当新能源大发、绿电富余时,算力负荷则“多算一点”。这种源网荷储的深度协同,将“耗电大户”转变为“虚拟电厂”的优质调节资源。

  当算力实现了空间与时间的灵活调度,一个更深层的问题随之浮现:如何衡量这场“双向奔赴”的绿色成色?碳为标尺,让每一度算力戴上“绿色光环”。

  南方电网研发了国内首个电算协同映射模型,在昇腾910B、昆仑芯P800等主流国产算力卡工况下,电力预测精度达94%以上,算力预测精度达85%以上。这意味着,每一度用于算力的电,其碳足迹都将被精确溯源。以网级电量计算任务为例,若将计算任务由东部迁移至西部,年节约用电成本约40万元,同时减排二氧化碳约600吨,按当前碳价核算,碳资产潜在收益约3万元。

  技术突破,让电力深度嵌入算力硬件。南方电网研发的高能效服务器,通过CPU动态调频调压、高效氮化镓电源模块、风速智能调节等技术,在同等算力下单机能效至少提升15%。其创新提出的交直流混合供电方案,将传统10千伏交流市电到机柜的交直流转换环节从7个缩减到4个,供电效率从95.4%提升至97.5%。面向算力集群的共享备用电技术方案,以共享第三路备电替代柴油发电机,在保障高可靠性的同时大幅降低投资成本。这些突破性探索,标志着电力技术正从“外围供电”走向“算力硬件内核”。

  中国方案,联通世界未来

  当欧美发达国家为AI发展的“能耗鸿沟”所困时,中国通过“算电协同”顶层设计,实现了算力布局与电网规划的同步。南方电网的“电碳算协同”方案,正在成为向世界展示中国绿色算力实力的重要窗口。

  标准输出,让中国绿电走向世界。南方电网正加快推动电碳算协同技术标准国际化。其牵头编制的IEC TS 62898-3和IEC TS 63354-1两项国际标准提案,涉及数据中心监控与能量管理系统技术要求、交直流混合供电系统设计,已在国际电工委员会立项。这意味着,未来每一度用于算力的中国绿电,其碳足迹都将拥有国际认可的“身份证”。出口到海外的数字产品,或通过跨境算力服务处理的数据,将能够获得国际认可的绿电证书及碳足迹认证,成为真正的“绿色生产力”。

  跨境协同,构建面向东盟的“电—碳—算”一体化走廊。 立足粤港澳大湾区,南方电网正积极服务香港、澳门及东南亚的数字经济发展。云南电网正探索建设中老电力跨境可信数据空间,推动辐射澜湄区域的能源数字出海基地建设。海南自贸港数据中心、云南绿电数据中心等国际节点正在论证布局。通过跨境绿电交易,将西部富余绿电与大湾区的算力需求,乃至与东盟国家的数字经济发展相连接——这一探索,不仅展现了中国在构建绿色“数字丝绸之路”中的引领力,也为全球南方国家提供了跨越式发展的新思路:利用绿电优势,直接拥抱智能经济。

  新型贸易,从“卖电”到“卖算力”再到“卖Token”。 2026年初,全球最大的AI模型API聚合平台OpenRouter数据显示,在Token调用量这一核心指标上,中国代表性模型首次超越美国,在全球前五中占据四席。

  这是一种全新的全球贸易形式:在贵州、云南等新能源富集区,风电、光伏发电高峰时,这些电能被数据中心接收,瞬间转化为AI处理信息的Token,毫秒间抵达全球各地。依托中国低成本绿电优势,Token出海正成为一种“数字产品输出中国绿电价值”的新范式。

  算力中心需要高达99.999%的供电可靠性,任何一次“闪动”都可能导致计算任务中断。南方电网通过毫秒级智能感知与自愈能力,构建了“高可靠、高功率、连续负荷场景下零闪动”的保电体系。其研发的电碳算协同运营系统,集成了电力调度、算力调度与碳交易三大系统,通过市场机制和物理机制,实现算力资源与电力资源的最优配置。这种“能源—算力—算法”三位一体的系统性优势,使中国AI产业得以依托全球领先的绿电供应网络和调度能力,在AI时代的全球竞争中掌握从底层能源到顶层应用的全链路主动权。

  从“十四五”的奠基铺路,到“十五五”的全面提速,南方电网的“电碳算协同”实践不仅是“东数西算”工程的坚实支撑,更是粤港澳大湾区培育新质生产力的绿色引擎。

  面向未来,南方电网将推动算力绿电占比持续提升,推进“瓦特”与“比特”在数字电网中深度耦合,加快“电碳算协同”国际标准落地,构建更完善的算力能源保障体系,为全球数字文明可持续发展贡献中国智慧与中国方案。

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