近年来，人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术快速发展，带动算力需求呈爆发式增长。算力作为数字经济的核心生产力，成为支撑经济社会高质量发展的重要基础。然而，算力高速增长的同时也会带来能源消耗和温室气体排放压力。如何通过电力系统与算力系统的协同优化，提升数据中心绿电使用水平、实现算力绿色可持续发展，成为亟待破解的重要课题。
AI驱动算力增长
加剧能耗与碳排放
生成式人工智能、深度学习、大模型训练等先进AI技术快速迭代，对算力提出了前所未有的需求。以ChatGPT、Sora等大模型为例，其训练过程需要调用数千甚至数万块高性能GPU服务器，持续运转数周甚至数月，整体功耗远超传统数据中心。算力规模的不断扩张直接推高了数据中心的用电负荷。目前我国数据中心耗电量占全国社会用电量的比例持续上升。部分地区数据中心负荷已成为电网重要峰值负荷源。同时，数据中心用电中仍以传统电源为主，绿色电力占比不足，碳排放总量高企。
随着AI驱动的算力持续增长，如果不加以干预，未来数据中心碳排放可能超过其他传统高耗能行业。因此，算力驱动下的用电量和碳排放量增长，不仅威胁能源安全和电力系统稳定，也与绿色低碳转型目标相悖，需要通过电力和算力的协同治理，探索一条绿色、可持续的发展路径。
持续完善政策顶层设计
为应对算力快速发展带来的能源与环境压力，国家持续完善政策顶层设计，推动电力与算力协同发展、绿色转型。
2023年12月，国家发展改革委、国家数据局等发布的《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》提出，算力电力双向协同机制初步形成，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%。
2024年7月，国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局、国家数据局等四部门联合印发的《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确了数据中心绿色低碳发展的主要目标。各地也陆续出台政策，支持绿色算力发展。
2024年8月，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发的《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》明确提出，要提升算力与电力协同运行水平，提高数据中心绿电占比。
电算协同
成实现算力绿色发展的可行路径
实现算力绿色可持续发展，应以电力与算力深度协同为支撑，从布局规划、负荷管理、绿色替代、技术创新和政策保障等方面系统发力，探索可行的实现路径，推动算力产业高质量、绿色化发展。
一是科学规划算力布局，充分利用清洁能源资源禀赋。算力设施能耗高度依赖区域电力结构，应坚持因地制宜、统筹规划，推动算力资源与电力资源高效匹配。西北、西南地区风、光、水资源丰富，电力清洁化水平高、碳排放强度低，具备发展绿色算力的天然优势，应优先建设超大型、低碳数据中心和智能算力集群，形成规模效应和示范引领。依托“东数西算”工程，优化跨区域算力与电力调度，将东部高峰算力负荷有序引导至西部，充分利用西部绿电优势，实现算力负荷与绿色能源高效耦合。通过这种布局，不仅能缓解东部电网压力、提升全国能源配置效率，还能有效降低算力产业碳排放强度，推动算力绿色可持续发展。
二是推动算力负荷灵活化响应，提高电网调节能力。算力负荷具有一定柔性，特别是AI训练、批量计算等非实时性任务，可通过延后、分时、错峰执行实现灵活调整。将数据中心纳入电力需求侧管理体系，通过峰谷电价、容量电价、负荷补偿等政策，激励其主动参与电网调峰避峰、降低高峰负荷压力、提升绿电利用。依托智能算力调度平台，结合电网状态和电价信号动态调整算力任务，实现时间、空间维度的灵活配置。通过柔性响应和智能调度，不仅提升电网安全性、灵活性和经济性，也有助于提高绿色能源消纳水平，推动算力系统与能源系统协同优化，实现高效、低碳运行目标。
三是加快数据中心绿色能源替代，提高绿电使用比例。提升数据中心绿电占比是降低碳排放、实现可持续发展的核心路径。一方面，应继续完善绿电交易机制，优化交易规则、简化流程、降低采购成本，推动绿色电力消费认证制度落地，增强企业采购绿电的积极性和主动性。另一方面，鼓励新建和改造数据中心建设配套的分布式光伏、储能和微电网系统，实现就地发电、就地消纳，提高用能自主性和绿色化水平。同时，通过签订长期可再生能源购电协议，锁定稳定、低碳的清洁电力供应，规避市场波动风险，保障数据中心持续绿色运行。
四是提升能效水平，推动低碳技术创新。算力系统和数据中心应持续优化设计和运行效率，深度挖掘节能潜力。通过采用液冷、沉浸式冷却等高效散热技术，提升能效比并减少能耗；推动模块化建设、废热回收利用等新方案落地，降低整体能耗和碳排放水平。同时，应加大对绿色AI算法的研发支持，提升模型训练和推理过程的能效，降低单次计算任务的能耗强度和碳强度。完善行业能效评估与碳排放监测机制，定期对数据中心和算力系统绿色运行水平开展核查评估，并纳入行业监管和评价体系，引导企业持续技术创新和升级改造，推动形成绿色低碳、智能高效的算力供给体系，支撑算力产业高质量、可持续发展。
五是完善政策机制和标准体系，保障协同发展。政府应加快健全电力与算力协同发展的政策支持和标准体系，明确绿色用电比例、碳强度、能效水平等监管指标，建立考核机制并纳入行业管理。完善价格信号传导机制，合理设计峰谷电价、绿电补贴、碳定价等，引导企业主动向绿色低碳方向转型升级。同步推动绿色数据中心建设标准、算力能效等级标准等行业规范落地，为绿色发展提供制度保障。鼓励各地结合资源禀赋，探索“源网荷储一体化 算力”等多样化创新模式，通过政策试点和示范项目积累经验，形成可复制、可推广的协同发展路径，推动算力产业与能源体系深度融合、绿色协同高质量发展。
（作者单位：浙江财经大学中国政府监管与公共政策研究院）
