人工智能聊天机器人3秒作诗,智能驾驶汽车实时处理海量路况数据,直播间虚拟主播对答如流……这些令人惊叹的数字“魔法”背后,都藏着一个关键角色——数据中心。它的“胃口”大得惊人,一座大型数据中心年用电量相当于一座小型城市居民用电量的总和。国际能源署最新报告显示,到2030年,全球数据中心电力需求预计将增长1倍以上,人工智能将成为推动这一用电量激增的最主要动力。

面对快速攀升的用电量,网友感叹,“人工智能的尽头是算力,算力的尽头是电力”。如何应对数据中心用能挑战?国家数据局有关负责人日前表示,算力是人工智能发展的基石。要充分利用好西部的绿电资源。今年年底,要实现60%以上新增算力在国家枢纽节点集聚,新建大型数据中心使用绿电占比超过80%。

为何要推动数据中心用绿电?因为数据中心不仅是用电大户,也是碳排放大户。想要在保障算力建设的同时,实现低碳发展,就需要依靠可再生能源。过去几年,我们主要通过优化数据中心电能利用效率(PUE)来推动数据中心节能降碳。如今,八大枢纽节点数据中心集群平均PUE达1.3左右,最低降至1.04。随着PUE优化空间不断缩小,以及数据中心耗电量不断增加,数据中心用绿电成为降碳关键。有机构预计,到2030年,中国数据中心能耗总量将超4000亿千瓦时,若不加大可再生能源利用比例,2030年中国数据中心二氧化碳排放或将超2亿吨。

如何提升数据中心绿电使用比例?主要路径有两种:一是算力找绿电。我国西部地区可再生能源资源丰富、价格低廉,且气候环境适宜数据中心建设。同时,随着经济社会全面绿色低碳转型,东部发达地区特别是一线城市能耗、土地指标日趋紧张,大型数据中心落地受限,制约了数字经济发展。

随着“东数西算”工程深入推进,应充分利用西部地区可再生能源丰富的区位优势建设数据中心,引导国家级枢纽节点优先对接大型风光基地,推动算力与电力协同发展,充分消纳可再生能源。这种“就地发电、就地计算”的模式,既缓解了东部地区能源压力,又为西部地区注入发展新动能,全面释放区域协调发展乘数效应。

二是绿电找算力。在构建全国统一电力市场体系大背景下,绿电资源将在全国范围内规模化流动。可支持数据中心积极进入电力市场,通过绿证、绿电交易提升绿电占比,实现绿电供需精准匹配。早在2021年全国绿色电力交易试点正式启动之际,数据中心相关企业就掀起了一股绿电采购热潮。当前,绿电市场仍处于建设初期,价格波动明显、跨省交易难、交易方式灵活性差等情况仍普遍存在。要继续创新交易模式、突破绿电交易机制障碍,进一步完善绿电消费与能耗双控、碳排放双控机制衔接,并深挖既有输电通道潜力,加强跨省跨区输电通道建设,让数据中心在更长时间维度、更稳定地获得绿电。

在需求侧,提升数据中心用电灵活性,正成为国际新趋势。根据以往经验,数据中心通常难以在功耗方面提供任何灵活性,它要求执行极其严格的运行时间标准,以保证云计算应用程序稳定运行。然而,由于电力负荷欠缺灵活性,新建数据中心给电网带来的压力越来越大,因此实现数据中心用电灵活性的技术迅速发展。随着虚拟电厂、智能电网、跨多个数据中心编排计算工作负载等技术成熟,数据中心或将从“耗电大户”变身“电网调节器”,在用电低谷时训练大模型,在风光充足时加大运算。数据中心运营弹性提升,也有助于以更少的新增电力和电网投资获得更大的数据中心算力。

作为支撑新质生产力发展的重要基础设施,数据中心面临低碳发展这一长期挑战。进一步激发数据中心绿证消费积极性,强化数据中心绿电供给,推进枢纽节点数据中心集约化、绿色化发展,持续提升数据中心绿电使用比例,应是不变的方向。