電力與算力作為支撐經濟社會高質量發展的關鍵基礎設施，具有緊密的關聯性和融合性。隨著新型能源體系建設提質提速，算力產業綠色低碳轉型不僅是推動能源綠色低碳發展的重要力量，還將為新型電力系統的靈活互動提供強大支持。在實現碳達峰和碳中和目標的背景下，電算協同發展成為了必由之路。

算力與電力變化趨勢相互交織

近年來，我國算力基礎設施建設取得顯著成效，全國在用數據中心標準機架數量大幅增加，算力總規模位居全球前列，過去幾年年均增速保持較高水平，智算規模也占據了顯著份額。值得注意的是，算力是高耗能產業，隨之而來的是電力需求激增。據統計，2023年全球算力規模已達到1369EFlops(每秒浮點運算次數)，預計保持年均15%以上的增速。數據中心能耗問題日益突出，各方高度關注電力供應問題，構建更加綠色、高效的算力體系迫在眉睫。

與此同時，新型電力系統建設深入推進，風、光等新能源逐步成為發電主體，各種新型負荷和儲能裝置日益廣泛，電網柔性靈活程度更高，多能協同互補、源網荷儲互動、多網融合互聯的新型電力系統“三大形態”逐漸顯現。

可以看到，算力與電力變化趨勢相互交織。一方面，算力規模發展迅猛，加上智算具有柔性可調的特性，算力將成為未來新型電力系統重要的負荷構成和重要的調節能力來源。另一方面，電力領域綠色低碳轉型推動了新型電力系統“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子設備)特征變化，也將影響算力的充裕供給、高效運營及綠色發展。

同時，全球各國都力圖通過搶占算力領域的主導權來提升國家綜合實力，算力作為一種新型基礎設施，已經成為國家未來核心競爭力的影響因素之一。電力與算力兩類基礎設施協同發展，將充分發揮我國資源稟賦和體制機制的優勢，實現更大范圍的資源優化配置，將目前的電力優勢進一步轉化為算力發展優勢，為智能產業和數字經濟發展提供堅強支撐。

為加快推進新型電力系統和全國一體化算力網建設，國家有關部門出臺了一系列實施意見與行動方案，明確提出統籌推動算力與綠色電力融合、創新電力與算力協同運行機制、促進節能降耗、提升算力能效等相關要求。南方電網公司積極響應國家決策部署，在2024年4月首次提出“電算協同”發展理念，明確了以“充裕瓦特”支撐“規模比特”、以“高效瓦特”助力“能效比特”、以“清潔瓦特”催生“綠色比特”三大發展方向。

構建“電算協同”五大理念

以電力規劃牽引算力布局。從公開數據、實際工況、演進方向等多維度分析預測，到2030年，我國算力所產生的能耗規模將占全社會用電量的4%—9.4%，在南方五省區預計達到800—1900億千瓦時的能耗規模。為了從源頭保障算力發展所需電力，有必要將算力規劃與電力規劃進行深度協同，確保基于資源稟賦、供電能力科學合理安排算力布局與實施。

以電力建設提升算力能效。南方電網公司在全面推進新型電力系統建設，攻關技術創新、產品裝備等五大譜系過程中，形成了柔性配網、多能互補、節能降耗、設備集約等成果，可助力單體和集群數據中心提高保障水平、降低運營成本，并提升綠電消納水平。就運營成本而言，目前電力成本在算力運營中心總成本中占比為60%左右，據初步研究，未來通過新型電力系統一系列技術裝備，有望把運營中心成本降低10%到20%。

以電力通信助力算力互聯。為充分發揮智算柔性可調特性，實現算力大范圍靈活調配，算力中心之間需要高帶寬、長距離、高穩定性的互聯網絡，而電力通信光纖網便可作為現有算力主干網的有力補充。截至目前，南方電網公司建成了總長度超31萬公里，覆蓋全網超11000個35千伏及以上廠站的電力通信光纖網，實現“有電就有網”，以電力通信助力廣泛的算力互聯。

以電力調度引導算力轉移。在新型電力系統環境下，為應對新能源“三性”帶來的挑戰，確保算力中心在各種運行工況下安全可靠綠色高效的電力供應，需要發揮電力調度的統籌調控作用，以電網的調度合理引導算力轉移，以算力的靈活調度助力源網荷儲動態平衡，實現電力網和算力網最優運行工況。

以電力交易聚合算力運營。目前南方電網公司在建設統一電力市場方面取得了一些經驗成效，為了充分發揮市場在資源配置中的作用，更大范圍地優化全國算力運營成本，可依托成熟的電力市場機制，以電價信號聚合算力運營，面向社會提供全局最優性價比的算力資源。

打造“電算協同”新范式

2024年8月，南方電網公司發布《電算協同行動計劃》，加速構建電力與算力協同規劃、建設、調度、交易的新基建模式。為進一步打造“電算協同”新范式，政府、行業、科研、產業和社會各界應廣泛參與、攜手合作，為融入和服務全國一體化算力網，構建面向未來的國家新型基礎設施作出新貢獻。

提升電力算力協同規劃。根據貴安新區、粵港澳大灣區等國家級一體化算力樞紐建設布局，結合南方區域清潔能源發展趨勢及系統網架結構帶來的供電能力變化，開展區域算力網與電力網協同規劃研究，實現“西電東送”與“東數西算”統籌優化。

強化電力算力協同建設。聯合生態合作伙伴，共同研發高效能算力裝備，探索新型配網、直流供電、集約應急裝備等新型算力中心或算力集群供電模式，打造源網荷儲互動、風光多能互補的綠色低碳數據中心，實現算力能效的有效提升。

推動電力算力協同調度。開展基于電力通信網的算力互聯網絡研究，進行多類型算力資源可調節能力測試，探索構建常態化電力算力協同調度機制。

探索電力算力協同交易。開展算力負荷特性研究和特征識別，實現算力計量、定價與電力市場的緊密關聯，構建算力市場與電力市場的協同運營機制。

打造電力算力協同示范。在上述四個方面重點工作的基礎上，打造一系列電力算力協同示范建設試點工程。單體數據中心方面，在生態合作伙伴支持下，開展多能互補示范工程建設，推廣高效能算力裝備，打造綠色低碳算力。數據中心集群方面，在政府支持與指導下，探索柔性配網、直流供電等新型配供電方式，降低算力運營成本。算力跨域調節方面，構建基于電力算力協同調度、協同運營的應用場景，實現跨主體、跨區域更大范圍的靈活調控和資源優化配置。