面向智算的“算網(wǎng)電一體化協(xié)同”關(guān)鍵技術(shù)研究

通信世界網(wǎng)消息（CWW）隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，全球算力需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，智能算力逐步成為推動數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的核心引擎。截至2025年6月，我國智能算力規(guī)模已達788EFLOPS（FP16），預(yù)計到2030年將突破2500EFLOPS，算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)邁入高速發(fā)展階段。

然而，算力擴張也帶來了嚴峻的能源挑戰(zhàn)。目前，我國數(shù)據(jù)中心年耗電量約占全社會用電量的2%；預(yù)計至2030年，這一比例將攀升至4%，年耗電量超過4000億千瓦時，并伴隨約3.4億噸的碳排放。在“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，算力產(chǎn)業(yè)的高能耗問題日益凸顯，成為制約其健康、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。推動算力基礎(chǔ)設(shè)施綠色轉(zhuǎn)型，不僅是響應(yīng)國家節(jié)能降碳戰(zhàn)略的必然要求，也是構(gòu)建高質(zhì)量數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系的重要路徑。對此，亟須從系統(tǒng)層面推進算電協(xié)同與碳效優(yōu)化，通過技術(shù)融合與機制創(chuàng)新，實現(xiàn)算力、網(wǎng)絡(luò)、能源的深度融合與協(xié)同調(diào)度。

1 需求分析

在戰(zhàn)略層面，國家多個部委已陸續(xù)出臺多項政策，推動算力基礎(chǔ)設(shè)施向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型。2023年12月，《關(guān)于深入實施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實施意見》明確提出，要初步建立算力與電力雙向協(xié)同機制，實現(xiàn)國家樞紐節(jié)點新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過80%。2024年，多部門聯(lián)合發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》進一步細化了具體實施路徑與目標，為行業(yè)低碳發(fā)展提供了明確指引。

在行業(yè)實踐方面，相關(guān)企業(yè)積極開展綠色算力探索。電信運營商致力于建設(shè)高效低碳的數(shù)據(jù)中心，通過應(yīng)用液冷技術(shù)、利用自然冷源等措施，將PUE控制在1.2左右，并不斷提升綠電使用比例。與此同時，企業(yè)著力打通算力與電力系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘。例如，南方電網(wǎng)推出的電碳算協(xié)同運營系統(tǒng)，突破了電碳計量、映射模型等四項關(guān)鍵技術(shù)，能夠依據(jù)實時電價與綠電供應(yīng)情況，自動調(diào)度算力任務(wù)，初步實現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置。

盡管如此，當前算力產(chǎn)業(yè)仍面臨以下關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

算力需求預(yù)測精度不足：現(xiàn)有預(yù)測方法多依賴歷史數(shù)據(jù)的線性外推，難以準確捕捉AI工作負載的動態(tài)波動特征，也未能充分考慮計算任務(wù)在時空維度上的可轉(zhuǎn)移性，導(dǎo)致資源分配與實際需求之間存在偏差。

時空調(diào)度協(xié)同性不足：算力、電力與碳排放要素尚未實現(xiàn)深度融合與協(xié)同調(diào)度，西部地區(qū)豐富綠電資源的價值未能得到充分釋放。

平臺化支撐能力薄弱：現(xiàn)有系統(tǒng)多數(shù)仍呈“孤島”狀態(tài)，缺乏集需求預(yù)測、資源調(diào)度與碳溯源等功能于一體的平臺化解決方案。

綜上所述，開展面向低碳目標的算力調(diào)度策略研究，構(gòu)建支撐智能計算的“算力—網(wǎng)絡(luò)—電力—應(yīng)用”一體化協(xié)同平臺，不僅是響應(yīng)國家“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措，也是推動算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需求，具有顯著的理論價值與實踐意義。

*本篇刊載于《通信世界》2026年3月20日第3期*

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