“电力算力融合”发挥数字化引擎作用

今日导读

编者按

近期，国网能源研究院有限公司能源数字经济研究所发布了《能源数字化转型白皮书（2021）》，旨在以能源数字化为主脉络，从新型基础设施、新型数字技术、新型产品服务、新型市场培育的“四新”视角，探究数字化对能源行业的本质性影响。

能源基础保障的属性决定了能源数字化具有强外部性，在赋能产业经济和区域经济方面发挥得天独厚的作用。《中国电力》公众号联合能源数字经济研究所陆续推出能源数字化转型白皮书系列文章，与您分享！

“电力算力融合”发挥

数字化引擎作用

国网能源院

能源数字经济研究所

未来能源的形态是电力与算力融合的形态，电网也将由输送电力向输出电力的同时，充分考虑算力发展需求。首先，电力服务算力，从目前来看数据中心的耗电量尚不超过全社会用电量2%，未来即使需求量增长加倍，但总体上供电压力不大；其次，电力即算力，电力的分布式生产、消费与远距离大规模输送等功能形态均能够同步加载算力资源，实现资源复用与时空优化。电网的平台枢纽功能将在电力+算力时代得到进一步丰富，电力+北斗、电力+5G、电力数据中心对外服务等利用模式可充分响应用户对算力、电力的双重需求，彻底改造新型能源基础设施的功能形态与价值形态。

图1  电力算力的基础设施融合

算力的高耗能属性决定了其与电力存在着紧密的相互支撑关系。从计算的本质来说，是把数据从无序变成有序，这个过程一定需要能量的输入，算力水平的提升会带来电力水平提升。仅从量的方面看，根据不完全统计，2020年全球发电量中，有5%左右用于计算能力消耗，而这一数字到2030年将有可能提高到15%到25%左右，也就是说，计算产业的用电量占比将与工业等耗能大户相提并论。而对于计算产业来说，电力成本也是除了芯片成本外最核心的成本，所以，电力与算力天然具有相互影响关系。

充分发挥电力和算力双引擎作用，以电力支撑算力提升，算力提升反哺能源电力科技突破创新，为现代经济体系建设提供新型基础设施支撑。其中，从投资规模看，相比于制造业、金融业而言，能源电力行业的算力应用水平还不高，发展空间大；从地域分布看，算力与电力都遵循了“逆向分布”特点，即供给中心在中西部，需求中心在东部发达地区，电力算力规划实施的同步性特征明显；从预期价值看，电力+算力的应用场景还主要在电力系统内部，以电力北斗、电力5G为例，选择成熟度较高的关键场景突破，如无人机智能巡检、小水电精准调控等。

算力在能源电力行业中的应用和投资分布情况还远低于行业平均水平，能源电力行业迫切需要加强对算力的超前布局。同时，算力供需缺口也较为突出，算力的供需格局与电力供需格局存在相似之处，在中西部地区资源充足，另一方面，虽然一线城市对算力资源的需求十分旺盛，但由于政策、土地、电力、网络等条件的制约，算力供给能力反而相对有限，造成供需缺口突出。

现代能源企业要以“电力+算力”为重点，支撑新型电力系统建设，驱动能源系统高质量发展。通过电力和算力共同发挥作用，促进大规模可再生能源协同发展，这是当前建设能源互联网企业面临的重要课题，也是建设新型电力系统的要求。以电力新基建为抓手，面向新型电力系统发展需要，应通过强大的算力支撑以及海量数据基础、平台支持，实现能源流、信息流与业务流的深度融合，增强电网资源大范围优化配置能力，提高电力的清洁绿色、安全稳定水平，再进一步反向促进算力的可持续发展，以在电力和算力螺旋式上升的过程中，实现能源系统的高质量发展。

案例：数据中心+变电站打造共享型综合能源枢纽

变电站是电网中枢节点及核心资产，深入挖掘变电站站址资源价值，利用变电站资源建设运营数据中心站等设施，可有效促进资源集约化利用，将传统变电节点转变为具备源网荷储等特征的能量双向流动的能源信息枢纽，实现“能源流、业务流、数据流”三流合一，满足能源灵活互动、状态全面感知、信息高效处理、业务实时智能等关键需求，支撑拓宽能源服务渠道、创建能源共享互济新业态。

图2  数据中心+变电站融合构建综合能源枢纽

构建多层多级的计算存储和位置服务网络体系，为能源物联网、智慧应用提供一体化的网络、计算、存储、平台和位置以及云边协同服务。采用“变电站+数据中心站”模式，可充分发挥变电站电力、通信、土地供应、布点等资源优势，提升数据中心供电可靠性，减少柴发设备投入数量，有效降低数据中心建设和运营成本；可实现变电站通信系统和数据中心通信系统的高复用，实现数据中心站间的高效互联；可进一步促进生产数据的边缘处理能力、核心存储能力和云端计算能力，满足公司不同业务应用需求，实现IT基础资源、通信光纤网络、无线专网和电力杆塔等富余资源的产业转化和商业化运营。

团队简介✦

国网能源院能源数字经济研究所专注能源大数据、企业数据管理与数据创新、融媒体与品牌宣传研究，深度支撑政府部门和国网公司决策，高质量完成了三十余项能源数字经济相关重大课题研究任务，配合制定了《国家电网公司数据管理办法》《国家电网公司大数据建设方案》等多份文件，出版《国内外能源电力企业数字化转型分析报告》《能源大数据时代》《大型企业运营分析体系建设与实践》《电网企业运营分析体系与预警技术》等多部著作，多次获得中国管理科学学会管理科学奖、国家电网公司科技进步奖等省部级奖项，多次举办能源数字经济论坛，为众多业界交流合作提供了平台，获得广泛响应。