更新時間:2024年02月28日 6125瀏覽
近日,國家發展改革委、國家數據局、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發《深入實施“東數西算”工程 加快構建全國一體化算力網的實施意見》(以下簡稱實施意見),提出到2025年底,算力電力雙向協同機制初步形成,國家樞紐節點新建數據中心綠電占比超過80%,為數據中心供能用電劃出清晰的準線。
從途徑上來看,提升綠電占比,主要有兩種方式,一是提升新能源的利用,增強電網中的新能源供能,利用光風、儲能等提升數據中心綠電使用;二是通過綠電或者綠證交易進行購買,通過市場手段提升占比。
結合實踐分析,這兩種方式涉及提高供能,增強用能效率,電力、算力兩套系統的深度融合、有效調度,綠電市場機制發展等,是具備復雜性的系統工程,需要政府有關部門、市場主體等從多方面進行優化。
契合集群特征,加快集中式綠能供給
近年來,數據中心在提升綠電供能方面采取了多重舉措,其中,分布式光伏與儲能的結合應用廣泛,但分布式光伏的特征也決定了其在數據中心上較難實現大規模的供能。
當前,數據中心體量越來越大,分布式新能源提供的電量比例相對較小,推動深度減碳、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“東數西算”工程樞紐節點的建設是以集群形式進行,規模更為龐大,為集中式新能源的應用提供了條件。通過集中式的部署,可實現新能源供電量的提升,為大量新能源供電進入數據中心提供基礎。目前,針對數據中心的集中式能源供給還相對較少,需要進一步完善相關的技術與解決方案,加快推動。
主動擁抱電力系統,推進“源網荷儲”一體化數據中心建設
數據中心的供能主要依賴于電網,且用能耗電還在不斷增加。高雷指出,目前我國每年用電量新增約為4000-5000億千瓦,在不包括智算大規模爆發的情況下,數據中心行業也將長期保持20%甚至30%的用電量高速增長,根據預測,2030年數據中心占全社會用電量比重約為7%-8%,在當年新增用電量中接近30%。
源網荷儲示意圖(圖源:中國能建)
“源網荷儲”項目是一種包含“電源、電網、負荷、儲能”整體解決方案的運營模式,可精確控制用電負荷和儲能資源,解決清潔能源消納及其產生的電網波動性等問題,通過此,可以在不增加電網調峰消納壓力、不影響電網企業收益的前提下,為數據中心提供綠色低價電力,提升綠電消費比例,并能保證穩定供電。
隨著算力網的建設,“源網荷儲”一體化數據中心可能會逐步成為主流,通過智慧的調度實現數據中心園區與新能源發電動態匹配,最終長期控制數據中心用能。
建設智慧樞紐平臺,通過電力、算力空間協同降本增效
風、光發電具有地域性、不穩定性等特征,但也有著較好的協同性。西北的風電與西南的水電有著良好的互補特性,如西北地區的風光資源春冬季節較多,西南的水電夏秋季節較為豐富,這就為算力、電力空間上協同,靈活使用不同區域的新能源,分配算力供能任務提供了基礎。
在算力網絡實現了較好的布局前提下,通過建立智慧樞紐平臺能夠實現電力、算力的空間協同,降本增效。
智慧樞紐平臺一方面面向電網,另一方面面向算力調度系統,在中間起到橋梁紐帶作用,與電力系統結合,整合儲能、柴發、UPS等資源,把可靈活調節的算力供能任務通過電力市場做接口進行響應,最終實現不同地區的新能源調度與供電,這樣能夠最大限度地利用可再生能源,同時降低用能成本。
加強綠色供能有序銜接,實現用電增長爬坡的高效、穩定
與大多工業項目不同,數據中心投產后,伴隨上架率的提升,用電量會逐步增加。數據中心行業負荷的用電特性是增長爬坡的過程,因此,綠色供能方案需要有一個有序的銜接,否則在起步階段可能會造成較大的資源浪費,也會影響數據中心的供電可靠性。
這需要兩方面的優化,一是需要統籌兼顧的空間布局方案,這需要政府、設計院、建設方等共同推動,在新建數據中心時不但要考慮數據中心建在哪兒,還要考慮未來新能源怎么供。
具體到樞紐節點尤其是西部樞紐建設,需要提升新能源開發與樞紐節點建設契合程度。西部樞紐建設時,數據中心與新能源選址整體耦合,但局部方案、具體設計落地時并非完全匹配,這要求未來在樞紐節點或新興算力節點建設過程中,需要為其配套新能源的開發,在選址上做有效的銜接。
二是考慮數據中心用能的爬坡過程,需要有一個遠近結合的供電方案。起步階段以分布式為主;增長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,最終滿足數據中心全生命周期的綠色供能需求。
完善核算機制,以綠色電力消費清單為政策落實提供支撐
提升新能源供電量、用能效率之外,通過市場化的手段購買綠電也是提高綠電占比的重要手段。據統計,河北、浙江和江蘇等省份的數據中心購買綠電規模較大,總交易電量超過17千瓦時,特別張北地區的數據中心,購買綠電超過14以千瓦時,購買綠電最多的數據中心交易綠電達到4億千瓦時。
為更好落實綠電占比超80%要求,綠電購買機制同樣需要進一步完善。目前市場主體消費綠色電力的方式主要有三種,一是使用自發自用的可再生能源電量;二是參與綠電交易,獲得相應綠證;三是單獨購買綠證。北京電力交易中心將通過自身的核算體系,將這三種方式中的綠色電力消費行為、數據都匯總到一起,幫助企業形成全面詳實的綠色電力消費清單。
這將支撐起綠色電力消費量的核算,為政策落實提供支持。同時,消費清單也能夠為企業提供核算服務,為產業鏈、供應鏈提供綠色電力消費的權威證明。
通過核算機制,推動綠色電力市場和碳市場的銜接,幫助企業綠色電力抵扣相應的碳排放;同時,綠電相關國際標準體系也在加快研制與推出,目前,IEEE的綠電國際標準正式發布,還有三項正在抓緊研究,以為企業提供更好的服務。
綠色化是數據中心發展的必然趨勢,是“東數西算”工程的重要目標,此次實施意見提出2025年底,國家樞紐節點新建數據中心綠電占比超過80%,進一步明確了碳減排目標的時間節點,也將加快集中式新能源的建設、“源網荷儲”的推進、智慧樞紐平臺的搭建、綠色供能有序銜接的加強、綠電市場機制的發展。在這些助力下,算力、電力將深度融合,形成雙向協同機制,實現綠色算力的供給,為數字經濟高質量發展提供助力。
文章來源:中國IDC圈