12月13日,由第一財經與協(xié)鑫能科聯合研究撰寫的《2023數字能源年度報告》(下稱《報告》)于第一財經2023資本年會上重磅發(fā)布?!秷蟾妗窂乃懔Α⒌吞?、電網安全等方面展望了未來八大數字能源發(fā)展趨勢,并從光伏、風電、氫能、石油等新能源和傳統(tǒng)能源領域展現了數智化技術的實際應用,以及這些技術對能源數字化轉型帶來的價值和意義,探討信息流與能量流如何實現有效互動。以下內容為《報告》節(jié)選。
能源與算力呈現出融合發(fā)展的新態(tài)勢——算力本身的耗能屬性需要能源的保障,同時算力的發(fā)展能夠反哺能源產業(yè)進行數字化升級,在一定程度上決定了數字能源的成長空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2023年10月,工信部等六部門印發(fā)的《算力基礎設施高質量發(fā)展行動計劃》提到了“算力+能源”,即加快建設能源算力應用中心,支撐能源智能生產調度體系,實現源網荷互動、多能協(xié)同互補及用能需求智能調控,同時鼓勵龍頭企業(yè)建設數據中心,提供“能源流、業(yè)務流、數據流 ”一體化算力。
電力和算力的協(xié)同融合是大勢所趨。新型電力系統(tǒng)是實現“雙碳”目標的重要手段,若要在保證能源電力安全可靠、保障經濟社會發(fā)展電力需求的基礎上逐步提升新能源發(fā)電占比,需要借助算力實現安全、經濟、低碳三者之間的有效平衡 。
安全方面,新能源間歇性、波動性的發(fā)電特征給新型電力系統(tǒng)建設和運營帶來一系列挑戰(zhàn),而算力的投入能夠精準預測新能源發(fā)電量,提高智能協(xié)同控制能力的同時還能夠提升系統(tǒng)安全防護。因此,加快能源電力領域的數字化轉型,持續(xù)加強算力網絡建設勢必納入數字能源長期發(fā)展規(guī)劃中。
經濟性方面,由于我國傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的分析工具和方法存在局限性,導致資產利用率較低,目前主網設備利用率約40%,配網利用率約30%。在算力和數據分析的加持下,實現電網設備可測、可觀、可控、可分析,提高資產利用率,減少電網或配網投入金額。
低碳方面,新型電力系統(tǒng)在加大風電、光伏等新能源應用的同時,對資源、氣象、環(huán)境的依賴性也在加強,發(fā)電時長會受到地理位置和季節(jié)性的影響。因此,新能源發(fā)電和負荷預測需要算力支持。目前,電網相關的高質量多源數據獲取與處理電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行離不開算力支持,算力也需要電力賦能。數據中心作為算力的基礎設施,其耗電量不容小覷,其中電力成本占到運營成本的60% 左右。而“東數西算”工程正推動數據中心向可再生能源更豐富的西部轉移,實現綠色電力、綠色算力協(xié)同發(fā)展。
2019年以來,國家先后出臺多個政策推動數據中心采用清潔能源。傳統(tǒng)風電、光伏發(fā)電理論裝機功率可以滿足數據中心用電需求,但數據中心的高性能設備對電源穩(wěn)定性要求加較高,與風電、光伏發(fā)電的波動性、間歇性存在結構性矛盾 。
清潔能源一體化大基地旨在持續(xù)加強新能源電力消納和跨區(qū)輸送能力建設,有序推進風電、光伏發(fā)電的集中式開發(fā),積極推進多能互補的清潔能源基地建設。
因此,“綠色數據中心+清潔能源一體化大基地”協(xié)同發(fā)展具備可行性和必然性。國家“十四五”規(guī)劃的9大清潔能源一體化大基地中,總規(guī)模超200GW,其中7 座位于中西部地區(qū),每個大基地裝機容量均在千萬千瓦級以上,完全可以滿足數據中心用電需求,未來綠色數據中心全部使用清潔能源將具備現實基礎。
隨著以光伏為代表的分布式能源、以電動車為代表的用儲一體終端及高速成長的用戶側儲能大規(guī)模接入,電網穩(wěn)定運行面臨巨大挑戰(zhàn)。大量高性能硬件組成的算力,方能滿足電網人工智能在大規(guī)模、復雜智能電網中高級應用的需求。人工智能算力在調控電網、平衡電力供需、優(yōu)化潮流分布、支撐源網荷儲協(xié)同互動、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面的重要作用日漸顯現。
龍頭企業(yè)作為助推算力與能源融合的關鍵支撐,正在為能源算力發(fā)展探索更多的典型應用場景。協(xié)鑫集團以“電力+儲能+算力”提速數字能源,源網荷儲、光儲充算協(xié)同發(fā)展。
2023年8月,協(xié)鑫能科(002015.SZ)在蘇州揭牌國內首個能源智算中心,該中心全面投運后預計算力規(guī)模1000P,主要聚焦能源大模型訓練。12月6日,公司第二個智算中心協(xié)鑫智算(上海)中心在上海寶山區(qū)投運,是上海市首個專注于能源交通垂直領域的千P級智算中心,預計2023年底總算力規(guī)??蛇_1000P。公司未來計劃于2024年底前,在全球范圍內建立15個能源算力中心。
截至目前,已有多家具備算力資源的廠商正在加緊進行智算中心的布局。
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