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“算力+能源”支撑能源行业发展

晰数塔互联网快讯
2023-11-29 21:34

算力是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力，主要通过算力基础设施向社会提供服务。算力基础设施是新型信息基础设施的重要组成部分，呈现多元泛在、智能敏捷、安全可靠、绿色低碳等特征。

工信部等6部门日前联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》，提出“算力+能源”，加快建设能源算力应用中心，支撑能源智能生产调度体系，实现源网荷互动、多能协同互补及用能需求智能调控。电能作为能源供给体系的核心，与算力共同作为支撑能源转型的重要战略资源和新型基础设施，将有效带动能源生产和消费模式创新，促进能源行业绿色低碳转型和能源产业高质量发展。

构建能源算力应用中心赋能新型电力系统建设

当前，算力已成为推动我国经济高质量发展的重要支撑。人工智能、量子计算、类脑计算等新技术与计算产业相结合，拓展了全方位的计算能力，数据的泛在分布推动计算从云端向物联网、边缘计算逐步普及。以算力为核心融合大数据、人工智能、物联网、区块链等新兴技术，与智慧能源、智能制造、智慧城市、智慧医疗、智能交通等领域协同联动。

新型电力系统是以数字信息技术为重要驱动，以新能源为主体的电力系统，是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。伴随全国一体化大数据中心体系和“东数西算”工程的实施，推动数据资源作为新型生产要素的充分流通和使用，“算力+能源”融合发展成为构建新型电力系统的必然要求。基于“云大物移智链边”等先进数字信息技术在电力系统各环节的广泛应用，面对的数据采集、处理量呈指数级增长，对算力的需求也显著增加。依托分布式边缘算力和集中式大规模算力，打通源网荷储各环节间的信息壁垒，通过能源流、信息流与业务流的深度融合，增强电力系统“可观、可测、可控”能力，根据动态业务需求，精准实施海量异构资源的广泛接入、密集交互和统筹调度，支撑源网荷储海量分散对象协同运行和多种市场机制下系统复杂运行状态的精准感知和调节，推动以电力为核心的能源体系实现多种能源的高效转化和利用。

搭建能源行业大模型赋能行业应用场景

构筑智慧能源“大脑”。人工智能是构建新型电力系统，实现电力数字化转型的核心技术之一，相关应用需求快速增长，但由于人工智能技术门槛高、样本获取难、研发成本高等因素一直制约着能源电力行业利用人工智能技术赋能产业发展。基于能源智算中心，开发、训练面向普通用户、电力市场专业用户、行业员工等不同用户群体，客服服务、输电配电、电力调度等不同业务应用场景的电力大模型，构筑智慧能源“大脑”。例如，电力大模型以AI技术全面赋能电力的“发输变配用”等环节，可有效助力电力行业增质提效、安全可靠。在发电环节，能源大模型可通过人工智能技术构建智慧虚拟电厂，聚合分布式发电系统，通过预测大模型、决策大模型，进行发电量精确预测、协同、控制和优化。在输配电环节，能源大模型还可全面赋能电网调度、变电站巡检运维智能化，实现输配电网路的智能运维、状态监测、精准故障预测与诊断，提升运维效率。在用户侧，能源大模型可为用电客户提供基于大语言模型技术的智能客服，打造人性化、24小时全天候服务，并助力用户精准分析自身用电行为、高耗电环节、提升用电效率。汇聚能源数据集、模型库、训练环境、算力等资源，实现按需调用算力资源，以大模型强化应用，促进形成全面服务电力行业上下游生态的体系化服务能力。

创新人工智能应用生态。依托能源智算应用中心和一体集成并能灵活调度各类算力资源，以开放生态方式调动社会力量参与电力应用场景建设，充分利用人工智能技术赋能，聚焦新型电力系统建设中痛点问题的解决，丰富能源行业大模型应用场景，联合上下游相关方，打造更好的产业生态。人工智能技术对于加快推进构建新型电力系统和新型能源体系建设意义重大，只有共同构筑协同创新的人工智能应用生态，才能更好地助力能源电力行业数字化智能化转型，推进能源行业高质量的发展。

算力+能源乘数效应融合发展重在融合

“算力+能源”协同助力算力经济绿色发展。我国算力版图中东部占比60%、西部占比仅为20%，东部远高于西部。而从算力资源和能源资源的空间分布潜力来看，西部潜力远高于东部。随着人工智能的普及应用以及算法模型参数量和复杂度不断提升，数据中心数据吞吐量、计算量不断增长，用能需求也随之增长。算力需求与能源资源分布日益呈现空间不均衡态势，东西部算力与能源资源供需失衡挑战突出。建设数据中心需要大量电力资源，东部资源日趋紧张，而西部土地广阔、电价便宜、能源尤其是绿色能源丰富。通过“东数西算”工程，合理引导算力资源空间再配置，与能源供给格局更加适配，可充分化解算力资源能源供需矛盾，不仅能节约“西电东送”的成本，还能提高对西部光伏、风电等绿色能源的使用。提升数据中心集群可再生能源使用率，助力“碳中和、碳达峰”目标实现，推动算力经济绿色发展。此外，围绕“算力+能源”统筹规划，优化供配电网架与网络基础设施，推动算力网、通信网、电网协同发展，有望实现数据流与能量流协同的格局。通过用能数据与算力数据交叉比对、智能分析，可实时监测数据中心运行状态，提升用能效率。

“算力+能源”协同助力能源经济绿色发展。随着电力市场化持续推进，逐步进行现货实时结算。电力现货运行常态化，对电量结算的算力和系统提出了更高的要求。依托算力支撑，帮助电力企业和用户精准预测负荷动态、电价变化，促进供需两侧精准匹配，通过统筹全系统资源调节，依托大电网资源配置能力和各地区错峰效应，实现基于电力市场交易的新能源远程集控和多能互补，有效解决新能源消纳、跨省跨区资源调度等制约新能源行业发展的突出“痛点”。

未来，推动“算力+能源”融合发展重在“融合”，着力点主要有四个方面：

首先，做好算力设施的统筹、衔接和配合，强化算力资源和能源的深度融合，形成合理分工、科学联动、高效协作机制。在业务层面上做好供需匹配和精准对接，形成真正的应用需求供给和可持续的长效动力机制。

其次，推进电力系统和网络、计算、存储等数字基础设施融合升级，提高能源电力全环节全息感知能力，推动源网荷储协同互动、柔性控制。推动各类能源互联互通、互济互动，支撑新能源发电、新型储能、多元化负荷大规模友好接入，提升分布式能源和微电网接入互动能力。

再次，不断激发算力“引擎”赋能效应。创新应用“云大物移智链边”等技术，加快信息采集、感知、处理、应用等环节建设，推进各能源品种数据共享和价值挖掘，创新应用人工智能，丰富能源行业大模型应用，构建完整的“算力+能源”生态圈。

最后，推动各级各类能源云平台建设，强化完善新能源资源优化、碳中和支撑服务、新能源工业互联网、新型电力系统科技创新等功能，接入各类能源数据，汇聚能源全产业链信息，推进数字流与能源电力流深度融合，统一汇聚与共享应用，打造电力市场服务生态体系，全方位支撑经济社会发展。

单志广：国家信息中心信息化和产业发展部主任、智慧城市发展研究中心主任、未来产业和平台经济研究中心主任。数字经济论坛理事长，新型智慧城市建设部际协调工作组秘书处秘书长，国家大数据发展专家咨询委员会秘书长，区块链服务网络（BSN）发展联盟理事长。新世纪百千万人才工程国家级人选，享受国务院政府特殊津贴。中国工程院中国工程前沿杰出青年学者，世界智慧城市大会中国区咨询委员会主席。教育部教育数字化专家咨询委员会委员，北京市智慧城市专家咨询委员会委员。

（本文第二作者为国家信息中心智慧城市发展研究中心经济师刘殷；第三作者为国家信息中心信息化和产业发展部研究实习员宋心荣）

发布于：北京