中國儲能網訊:近年來,我國人工智能產業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,從智算中心建設、基礎模型研發(fā)到行業(yè)場景應用,算力需求激增,帶動電力需求不斷攀升。電力保障成為人工智能產業(yè)發(fā)展的“生命線”,電力供給是否制約AI算力擴張,成為各方關注的焦點。
中國人工智能產業(yè)的電力需求特征
AI產業(yè)電力需求集中于智算中心、邊緣計算節(jié)點等算力基礎設施,呈現(xiàn)電量大、增速快、負荷波動高的特點,與傳統(tǒng)產業(yè)差異顯著。
電力需求規(guī)模攀升。智算中心是AI主要用電場景,大模型迭代與算力集群擴容推動用電持續(xù)增長。2030年我國算力中心耗電量將超5000億千瓦時,占全社會用電量3.7%,大模型訓練推理、萬卡級集群推高區(qū)域用電峰值。
需求呈現(xiàn)區(qū)域差異化。AI用電分布與算力布局一致,呈“東密西疏”。東部承載低時延高并發(fā)推理任務,用電集中且時效要求高;西部承擔大模型訓練等任務,用電規(guī)模大且時延敏感度低,東西部綠電稟賦與供需矛盾差異明顯。
電力供給穩(wěn)定性要求極高。AI算力對供電穩(wěn)定性要求遠超傳統(tǒng)產業(yè),毫秒級電壓故障即可致算力中斷,造成經濟損失;其負荷高波動特性,也對電力系統(tǒng)調節(jié)能力提出新挑戰(zhàn)。
AI間接電力需求不容忽視。AI用電輻射全產業(yè)鏈,上游芯片、有色金屬,中游電力裝備,下游智能應用均帶動系統(tǒng)性用電增長,算力出海也進一步拉動本土電力需求。
我國電力系統(tǒng)支撐AI產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)有優(yōu)勢
當前,中國電力系統(tǒng)在規(guī)模、技術等方面已形成鮮明優(yōu)勢,能夠為AI產業(yè)發(fā)展提供堅實支撐,短期內電力供給不會成為AI產業(yè)發(fā)展的核心阻礙。
電力供給規(guī)模充足,增速匹配AI發(fā)展需求。中國是全球發(fā)電量最大的國家,近年來總發(fā)電量是美國同期的2倍,2025年全社會用電量歷史性突破10萬億千瓦時,電力供給總量充足。目前來看,電力供給增速與AI產業(yè)算力需求增速基本可適配,裝機容量能夠支撐智算中心等基礎設施的電力需求。
綠電供給能力領先,契合AI綠色發(fā)展需求。中國西部能源富集區(qū)綠電資源豐富,內蒙古、青海、甘肅等地區(qū)綠電占比高、電價低,為大規(guī)模智算集群提供了低成本、清潔的電力支撐,契合AI產業(yè)綠色低碳發(fā)展趨勢。
技術水平進步,支撐算力與電力協(xié)同。我國在特高壓輸電、源網荷儲一體化、智能調度等領域的技術水平處于領先地位,能夠實現(xiàn)西部綠電向東部算力中心的高效輸送;綠電直連、源網荷儲一體化等新型供電模式逐步滲透,儲能系統(tǒng)成本持續(xù)下降;電力產業(yè)鏈完備,能夠為AI算力中心提供全套電力配套解決方案。
具備一定成本優(yōu)勢,可降低AI產業(yè)綜合成本壓力。西部是清潔能源富集區(qū)且是高密度算力的部署區(qū)域,電價較低,該優(yōu)勢可直接轉化為算力核心競爭力。同時我國具備算力基礎設施建設成本低、產業(yè)鏈配套完善、國產AI芯片與大模型快速迭代等優(yōu)勢,從電力供給、硬件制造到模型研發(fā)有一定的全鏈條綜合成本優(yōu)勢。相較之下,歐美等部分地區(qū)面臨電價、電網擴容并網、電力設備產能、建設成本等制約。
我國電力系統(tǒng)支撐AI產業(yè)發(fā)展面臨的潛在挑戰(zhàn)
盡管中國電力系統(tǒng)在支撐AI產業(yè)發(fā)展方面具備優(yōu)勢,但隨著AI產業(yè)的持續(xù)擴張,尤其是算力需求的指數級增長,電力系統(tǒng)在區(qū)域供需、協(xié)同調度等方面仍面臨一些潛在挑戰(zhàn),若未能有效應對,長期來看可能對AI產業(yè)發(fā)展形成一定制約。
未來局部區(qū)域局部時段可能存在供給缺口。東部地區(qū)是AI產業(yè)集聚地,算力需求集中、增速快,但電力負荷相對緊張,綠電資源相對匱乏,部分省份在電力供需緊張、高峰時段可能出現(xiàn)電力缺口,影響智算中心的穩(wěn)定運行;而西部地區(qū)電力資源豐富,但算力需求相對不足,部分綠電可能面臨無法有效消納的困境,可能出現(xiàn)“西電東送”的壓力與綠電浪費并存的局面。此外,各區(qū)域智算中心的電力電量需求與空間分布存在較強不確定性,算力負荷在省間、區(qū)域間的遷移,進一步加劇了電力需求分布結構的復雜性。由于電力基礎設施建設周期長于智算中心建設,局部區(qū)域可能出現(xiàn)電網擴容速度跟不上算力擴張節(jié)奏,可能出現(xiàn)“智算中心建成、電力卻未到位”的情況。
基礎設施及相關技術的適配性有待提升。AI產業(yè)的快速發(fā)展對電力基礎設施的容量、穩(wěn)定性提出了更高要求。部分老舊電網難以承載智算中心的高功率負荷,智算中心周邊的配套電力設施建設不足。儲能技術的規(guī)?;瘧萌悦媾R一些技術瓶頸,如長時儲能能力不足,難以完全平抑AI算力的大幅負荷波動。液冷等先進能效提升技術滲透率較低,單位算力能耗仍有優(yōu)化空間,間接增加了電力需求壓力。智算中心的電力需求預測與電網調度銜接不夠緊密,難以實現(xiàn)算力負荷與電力供給的精準匹配,跨區(qū)域電力調度的靈活性仍需提升。西部部分能源富集區(qū)的電力外送通道仍需優(yōu)化,確保綠電高效輸送至東部算力中心。
優(yōu)化電力支撐能力,推動AI產業(yè)高質量發(fā)展的建議
優(yōu)化區(qū)域算電布局。東部重點提升電力供給能力,優(yōu)先保障低時延、高并發(fā)推理需求;西部依托綠電優(yōu)勢建設超大型智算樞紐,承接大模型訓練及非實時推理任務,提高綠電消納率;加強跨區(qū)域電力外送通道建設,引導算力負荷合理遷移,平衡區(qū)域供需。
加速先進技術落地。推廣虛擬電廠模式,推動智算中心與綠電項目綁定,提升綠電消納效率;加快儲能技術研發(fā)與規(guī)模化應用,降低儲能成本,增強長時儲能能力,匹配算力負荷與綠電波動;普及液冷等能效技術,降低智算中心PUE;突破高端芯片等核心設備短板,提升國產化水平。
完善算電協(xié)同機制。建立算力與電力協(xié)同調度機制,整合算力需求、電力供給及綠電資源數據,利用AI預測負荷與出力,實現(xiàn)智能匹配;完善電力市場,鼓勵AI企業(yè)參與需求側響應,通過錯峰用電平抑峰值、降低成本;打破區(qū)域電網壁壘,提升跨區(qū)調度效率。
加快電力設施升級。擴大投資預留算力用電空間,完善智算中心周邊電力配套,提升供電穩(wěn)定性;推進西部綠電基地配套設施建設,強化外送通道能力;提升電網智能化水平,利用大數據、AI提升柔性調節(jié)與故障響應速度,保障可靠供電;加快新型供電模式研發(fā)部署。
強化政策保障協(xié)同。完善政策體系,對高能效、高綠電消納智算中心給予優(yōu)惠;深化電力市場改革,優(yōu)化電價機制降低企業(yè)用電成本;加大核心電力技術研發(fā)投入,支持高端設備、儲能及算電協(xié)同技術攻關;加強國際合作,引進先進技術經驗,提升電力系統(tǒng)全球競爭力。



