在人工智能与数字经济浪潮推动下，算力正在成为继土地、能源之后的新型关键基础设施。今年全国两会期间，“算电协同”首次被写入政府工作报告，提出建设超大规模智算集群、强化算力与电力系统的协同调度，这一表述标志着算力问题已经从单纯的数字技术议题，进入能源与基础设施重构的宏观视野。

　　过去几年，中国算力规模快速增长，大模型训练与智算中心建设带来了前所未有的电力需求。越来越多的产业共识认为，“算力的尽头是电力”，算力布局、数据中心选址乃至区域产业结构，都开始受到电力成本与能源结构的深刻影响。

　　在这一背景下，算力扩张不仅是数字经济的基础设施升级，也正在重塑电力系统的负荷结构与空间布局。从西部新能源基地承接算力，到电网调度与算力调度逐步融合，新的“算电一体化”格局正在形成。本刊推出此文，试图从电力视角观察这一变化：当算力成为高载能产业，新一轮用电版图的重构，或许已经悄然开始。

　　算力基础设施具有供电要求高、用能成本敏感、绿色供能迫切、负荷特点鲜明等特点，是电力系统的重要负荷。近年来，全球数字经济蓬勃发展，特别是生成式人工智能爆发式增长，算力能耗需求持续攀升。

　　据统计，2021—2024年间全球算力规模年均增长达20%，2024年全球数据中心用电量4150亿千瓦时，占总用电量的1.5%，2017年以来年均增长12%，是总用电量增长速度的5倍。

　　我国于2022年全面启动建设提出实施“东数西算”工程，在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏8个地区布局国家算力枢纽节点，算力建设进入快车道。

　　截至2024年底，我国算力总规模达280EFLOPS（每秒浮点运算次数，FP32），仅次于美国居全球第二位，是“十三五”末的2.1倍，其中“东数西算”枢纽节点算力总规模占比70%以上。2024年全国数据中心总耗电1660亿千瓦时，占全社会用电量的1.68%，近五年年均增速接近20%，高于6.4%的全社会用电量增速。

　　当前，以大模型为代表的人工智能正在快速发展，模型训练所需数据量和参数规模均呈指数级增长，直接导致算力能耗大幅上升。以GPT系列模型为例，GPT-3单次训练耗电量为128.7万千瓦时，而参数规模约为其10倍的GPT-4训练耗电量高达2400万千瓦时，推理阶段按每天响应约1.95亿个需求、每个请求耗电2.9瓦时计，每天耗电约56万千瓦时。业界普遍流传“AI的尽头是电力”这一观点，反映出了人工智能的高速发展将给能源电力供应带来新的挑战。

　　从普遍意义上看，算力中心年用电量主要受算力规模、负载率、单位算力年用电量、电能利用效率等因素的影响，表示为：

　　其中，算力规模表示算力每秒浮点运算总次数，与算力能耗近似呈线EFLOPS。负载率表示实际运行算力与总算力规模的比值，受限于商业模式不健全、算力质量参差不齐等影响，我国算力整体负载率偏低，2024年仅为约30%。

　　单位算力年用电量表示在实际任务下单位算力每年的耗电量，受芯片架构、算法、任务类型、计算精度等多因素影响。电能利用效率（PUE）表示算力中心总耗电量与IT设备耗电量之比，反映了冷却、备用电源等算力辅助系统的耗能水平，2024年全国平均电能利用效率为1.46。

　　总体来看，算力规模和单位算力年用电量是决定算力能耗的基础性因素，负载率和电能利用效率是算力能耗的调节性因素。此外，算力系统调度情况对于上述各关键因素水平也具有重要影响，科学合理调度算力负荷能Kaiyun体育官方网站 开云登录网站够有效提升负载率，降低单位算力用电量和辅助系统能耗，从而提升算力中心整体算效。

　　对2030年各影响因素趋势进行研判，算力规模、负载率、单位算力年用电量、电能利用效率水平均将稳步改善。算力规模方面。以AI领域为例，全球AI算力需求目前正在以每3~4个月翻一番的速度增长，“十五五”期间在技术创新与AI深度赋能驱动下，算力规模预计迎来指数级提升，2030年算力规模可达2024年的10倍。负载率方面。随着全国一体化算力网的建设，未来算力布局将更加科学合理，逐步形成全国算力资源“一本账”统筹管理，有效提升负载率。

　　综合多方面因素评估，预计到2030年，我国算力平均负载率提升至50%~60%。单位算力年用电量、电能利用效率方面。随着硬件性能、系统调度水平、辅助系统节能技术的提升，单位算力年用电量、电能利用效率等关键指标水平将稳步改善，预计2030年电能利用效率平均水平降至1.2~1.3，接近《互联网数据中心(IDC)技术和分级要求》（GB/T43331—2023）规定的最高能效等级水平。

　　在各影响因素下，未来趋势的不确定性以及统计采用精度类型存在差异，目前中国信通院、国网能源院等主流机构对我国2030年算力用电量规模做了预测。其中，前者预测最低值为4000亿千瓦时，后者预测则高达10500亿千瓦时。按照中电联预测的2030年全社会用电量13万亿千瓦时计算，算力用电量增量将超过全社会用电量增量的10%甚至更多。

　　根据“2025年国家枢纽节点新建数据中心绿色电力消费比例80%”的可再生能源电力消纳责任权重要求，若以此标准计算新增算力用电需求，并基于2024年风电光伏年均利用小时数进行测算，为满足相关绿电比例，预计带动风电光伏新增装机容量3亿千瓦以上。

　　当前，绿电供应主要有绿电绿证交易、绿电直连（并网型）、绿电直连（离网型）三种模式。其中，绿电绿证交易是最常规的绿电供应模式。其通过电力交易平台开展，具有灵活便捷、市场相对成熟、不受绿电资源空间限制等特点。绿电直连通过物理直连方式向特定算力负荷供电，具有供电可靠性高、物理可溯源、可长期锁定绿电价格等特点，根据与公共电网的连接情况可进一步细分为并网型和离网型。

　　从项目实际落地情况与经济性分析来看，绿电直连（并网型）是当前算力中心实现绿色供电的主要模式。在目前政策、市场与技术条件下，对比典型算力中心不同供能模式的经济性，绿电直连（并网型）经济性最优，且并网运行可以保障电力供应的持续性与稳定性。目前全国已投运10余个绿电直连（并网型）算力中心项目，成为绿电供应的重要实践模式。

　　总体来看，我国算力中心绿电供应仍处于初步发展阶段。据统计，2024年全国可再生能源发电量占比为35%，而算力中心绿电应用比例约28%，低于全国平均水平。

　　造成这一差距的主要原因包括：电费占算力中心运营成本的50%~60%，行业对电价敏感度高；当前缺少对算力中心的强制性碳减排约束，仍以企业自发减排为主；高端算力供需不匹配、“东数西算”调度功能尚未充分发挥等原因导致算力中心负载率低，绿电消纳空间未充分释放；作为算力中心主要供能模式之一的绿电绿证交易规模较小，2025年全国绿电交易电量仅占总交易电量的5%，绿电直连、智能微电网等新绿电供能模式尚未广泛推广。

　　国家发展改革委等四部门2024年7月印发的《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确提出，“到2030年底，全国数据中心平均电能利用效率、单位算力能效和碳效将达到国际先进水平，可再生能源利用率将进一步提升”。

　　在可再生能源电力消纳责任权重机制以及“双碳”政策持续深化推动下，随着新能源成本持续降低和“东数西算”工程深入实施，算力中心绿电供应面临的制约将逐步缓解，绿电应用规模稳步扩大，为算力与电力协同发展拓展更广阔的空间。

　　2023年12月，国家发展改革委等5部门联合印发《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，首次提出“算力电力协同”。

　　2024年《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》和《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》等政策文件进一步明确了推动算力电力协同发展的具体举措，推动算电协同进入了具体实践阶段。

　　2025年5月，国家能源局发布的《关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》明确将算力与电力协同列为七大试点方向之一。

　　在政策的推动下，算电协同实现稳步发展，但目前整体尚处于起步阶段，面临着一些瓶颈问题。

　　一是算力整体利用率不高。受限于与电力规划不同步、商业模式不健全、高质量算力占比低等原因，我国算力整体利用率不高且不均。国家级、企业级智算中心的利用率较高，以八大枢纽节点为例，截至2024年6月机架上架率为63%部分地方级算力中心利用率则处于较低水平，据IDC数据统计，中小型算力中心仅为10%～15%。

　　二是尚未形成一体化算力调度。“十四五”期间“东数西算”工程建设取得了积极进展，但由于标准体系不健全、关键技术水平不足、跨区域调度机制不完善、时延敏感性算力需求占比相对较高等原因，与实现全国一体化算力调度的目标尚有差距。

　　三是绿电使用率有待提升。算力用电可靠性和新能源发电波动性间存在矛盾、算力中心缺乏强制碳减排约束等原因导致目前算力用能中绿电占比不高。获取绿电方式方面，现阶段仍主要依赖绿电绿证交易方式，绿电直连、智能微电网等就近就地供应新模式尚处于试点示范阶段，算力负荷中心和绿电资源中心的时空不匹配问题依然突出。

　　算力是推进数字中国建设的基础要素，“十五五”期间规模仍将保持高速增长，并带来规模化的电力负荷增量。在“双碳”目标及算力绿色化发展的驱动下，算力基础设施正成为新能源规模化就近消纳的重要场景，也是推动新能源集成融合发展的重要方向。为实现算电协同高质量发展，提出如下发展建议。

　　一是协同算力电力顶层规划。将算电协同纳入新型电力系统与算力网建设总体规划，结合区域算力负荷发展规划、用能特点和可再生能源资源条件，优化电源装机、储能设施和电网建设。建立“电力—算力”一体化调度平台，整合电力调Kaiyun体育官方网站 开云登录网站度和算力调度数据，打通电力和算力调度壁垒。将电能利用效率、绿电消纳量等关键指标纳入地方考核，稳步提升算力中心能效水平和算力绿电用能占比。

　　二是建立算电协同标准体系。以构建全国一体化算力网为目标，按照《算力标准体系建设指南》要求，加快算力标准体系建设，以满足算力产业及算电高质量协同的发展需求。聚焦“算力负荷—电力出力”适配、新能源就地消纳、算力网建设、算力节能等算电协同相关技术开展攻关，为精细化调度奠定技术基础，稳步提升算力中心能源利用效益。

　　三是完善算电协同市场机制。引导算力中心主动参与绿电绿证交易，完善绿电交易体系和交易品种，推广绿电直连等就地消纳新模式试点示范。推动绿电和碳市场的有效衔接，充分体现绿电的环境价值，提升绿电的竞争力。推动建立算力市场，并积极与电力市场、碳市场进行协同，充分发挥算力负荷的灵活调节能力，通过优先调度绿色算力等方式积极推动算力绿色用能。