上海數(shù)據(jù)中心：從耗電大戶到電力調(diào)節(jié)資源的轉(zhuǎn)型之路
人工智能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶來了日益增長的算力需求。作為超大城市，上海數(shù)據(jù)中心的能耗規(guī)模與用電敏感性持續(xù)上升。目前，上海已投運160多家互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，預(yù)計2025年用電量占全社會用電量的3%，這一比例明顯高于全國1.7%的平均水平。
在算力用電需求不斷增加的同時，上海的電力供給也面臨著自身的壓力。上海電力高度依賴外部輸送，特別是在“迎峰度夏”和“迎峰度冬”期間，江浙滬區(qū)域整體負荷較高，電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻壓力較大。這對電網(wǎng)的調(diào)峰能力和穩(wěn)定運行提出了更高的要求，迫切需要通過模式創(chuàng)新來實現(xiàn)電力與算力的協(xié)同發(fā)展。
那么，當(dāng)前上海數(shù)據(jù)中心為電力系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)能力的潛力究竟有多大？又該如何挖掘這一資源呢？2月3日、4日，澎湃研究所研究員與來自國網(wǎng)上海市電力公司（簡稱“國網(wǎng)上海電力”）和中國電信集團臨港算力（上海）科技有限公司的電算協(xié)同專家等進行了深度交流。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前上海數(shù)據(jù)中心尚處于可調(diào)資源潛力挖掘的初期階段。未來，通過逐步完善調(diào)用機制和激勵政策，調(diào)動數(shù)據(jù)中心參與電算協(xié)同的積極性，有望將數(shù)據(jù)中心從單純的“用電大戶”轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娏ο到y(tǒng)的核心調(diào)節(jié)資源”，為超大城市的新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供支撐。
算力從“用電大戶”到“可調(diào)資源”的潛力巨大
盡管算力對電力的消耗在不斷增加，但它具備天然的可調(diào)度性和跨區(qū)域流動性優(yōu)勢，能夠在較短時間內(nèi)被調(diào)度到外地運行。這是因為算力遷移主要發(fā)生在“數(shù)字空間”，不需要像工業(yè)企業(yè)那樣進行復(fù)雜的物理調(diào)整。通過算力調(diào)度，電網(wǎng)側(cè)可以獲得更強的應(yīng)急、調(diào)峰能力，而數(shù)據(jù)中心側(cè)則可以在不影響核心業(yè)務(wù)的前提下參與調(diào)度。這種“柔性無損”的電算協(xié)同模式，對用戶生產(chǎn)影響小、響應(yīng)速度快。
2025年“迎峰度夏”和“迎峰度冬”期間，上海先后完成了兩次重要的電算協(xié)同實測，快速緩解了本地電網(wǎng)的高峰壓力。通過虛擬電廠全鏈路調(diào)度機制，在不影響業(yè)務(wù)連續(xù)性的前提下，將上海本地的AI算力任務(wù)定向轉(zhuǎn)移至電力富余，尤其是風(fēng)電、光伏等綠電資源豐富的外省節(jié)點。
2025年7月，國網(wǎng)上海電力完成了跨省算力轉(zhuǎn)移技術(shù)參與虛擬電廠調(diào)峰響應(yīng)的驗證測試（簡稱“上海-湖北十堰”實測），位于上海臨港的中國電信集團智算中心將運行中的人工智能計算任務(wù)轉(zhuǎn)移到了位于湖北十堰的數(shù)據(jù)中心，在國內(nèi)首次完成了電算協(xié)同技術(shù)鏈路驗證。2026年1月，國網(wǎng)上海電力聯(lián)合中國電信集團上海公司，開展了虛擬電廠電算協(xié)同技術(shù)驗證，完成了“上海-福建”智算百卡集群多任務(wù)算力跨省快速轉(zhuǎn)移技術(shù)實測（簡稱“上海-福建”實測）。
據(jù)了解，與“上海-湖北十堰”實測相比，“上海-福建”實測標志著算力調(diào)度已從“技術(shù)驗證”走向“可商用規(guī)?！?。“上海-福建”實測創(chuàng)新融合了“主動虛擬電廠”模式，實現(xiàn)了電網(wǎng)側(cè)指令秒級下發(fā)、算力任務(wù)分鐘級轉(zhuǎn)移的高效響應(yīng)。實測從此前單機柜、點對點的單任務(wù)轉(zhuǎn)移，升級為百卡集群（13臺服務(wù)器、104卡）、多任務(wù)（語言大模型、打車策略模型、視頻智慧識別模型三類推理任務(wù)）的跨省規(guī)?；D(zhuǎn)移。
尤其是在電力調(diào)度規(guī)模上，“上海-福建”實測增長至50千瓦負荷?！斑@一突破意味著電算協(xié)同可覆蓋大部分實際商業(yè)運作的推理計算任務(wù)，具備推廣價值?！敝袊娦排R港算力(上海)科技有限公司數(shù)碳專項組總監(jiān)袁瀟洋表示，算力調(diào)度的一般發(fā)展路徑是從“單柜到單柜”，再到“單數(shù)據(jù)中心到單數(shù)據(jù)中心”的調(diào)度，如果疊加多個數(shù)據(jù)中心形成集群，“數(shù)據(jù)中心群”調(diào)度量級理論上至少可放大十倍。“從未來發(fā)展來看，從單點調(diào)度走向多點協(xié)同、集群調(diào)度，最大限度調(diào)動分布式算力資源，有望實現(xiàn)電算協(xié)同的規(guī)?；??！?/strong>
數(shù)據(jù)中心參與電網(wǎng)供需互動需要更多動力
據(jù)國網(wǎng)上海電力數(shù)據(jù)顯示，2025年“迎峰度冬”期間，上海市虛擬電廠聚合資源規(guī)模已達到256.77萬千瓦，其中數(shù)據(jù)中心聚合18.23萬千瓦，占比7.1%?！坝宥认摹逼陂g數(shù)據(jù)中心最大響應(yīng)能力為7.65萬千瓦，較2024年最大能力（1.2萬千瓦）增長了超過5倍。
盡管數(shù)據(jù)中心可調(diào)資源潛力巨大，但目前的挖掘程度仍然不夠高。上海160多家數(shù)據(jù)中心中，已接入市級平臺可參與虛擬電廠需求響應(yīng)的約有20余戶。據(jù)了解，上海市經(jīng)信委在2025年提出的《上海市用戶側(cè)虛擬電廠建設(shè)實施方案（2025-2027）》中，已將數(shù)據(jù)中心明確作為重點可調(diào)負荷類型。
當(dāng)前挖掘數(shù)據(jù)中心資源主要有三種路徑，國網(wǎng)上海電力將其歸納為“一調(diào)一切一轉(zhuǎn)”。一是通過柔性負荷調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)服務(wù)器功耗狀態(tài)、空調(diào)蓄冷系統(tǒng)啟停時間、調(diào)用儲能等方式來實現(xiàn)；二是通過切換備用柴油發(fā)電機，頂替市電供能來實現(xiàn)負荷壓降；三是繼續(xù)挖掘和推廣算力轉(zhuǎn)移關(guān)鍵技術(shù)，將更多數(shù)據(jù)中心納入算力調(diào)度體系來提升調(diào)節(jié)能力。
從技術(shù)層面來看，數(shù)據(jù)中心參與虛擬電廠需求響應(yīng)的難點，主要還是在技術(shù)成熟度方面。國網(wǎng)上海市電力營銷服務(wù)中心需求側(cè)管理中心副主任趙建立分析稱，虛擬電廠可調(diào)數(shù)據(jù)中心資源分為3類：可柔調(diào)負荷、柴油發(fā)電機、可轉(zhuǎn)移算力任務(wù)，對應(yīng)“一調(diào)一切一轉(zhuǎn)”。數(shù)據(jù)中心配備柴油發(fā)電機和儲能，目的是保障自身的供電安全。如果在算力調(diào)度過程中頻繁啟停這些設(shè)備，運營方擔(dān)心會對用電安全產(chǎn)生影響，因此參與需求響應(yīng)比較謹慎。為此，上海電力正在探索數(shù)據(jù)中心柴發(fā)參與虛擬電廠快速響應(yīng)驗證，以避免對數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)生沖擊。不過，這項技術(shù)尚未進入大規(guī)模推廣階段，后續(xù)還需要解決技術(shù)成熟度和政策配套問題。趙建立建議，國家綠色算力設(shè)施建設(shè)標準，可考慮將“電網(wǎng)友好型”作為基礎(chǔ)要求，將數(shù)據(jù)中心參與虛擬電廠需求響應(yīng)、算電協(xié)同能力等納入評價體系，這對上海這類超大城市而言尤為重要。
從機制設(shè)計來看，未來必須通過平臺化、數(shù)字化、AI化的方式，實現(xiàn)電力、算力的統(tǒng)一監(jiān)測和調(diào)控。據(jù)趙建立介紹，為了讓數(shù)據(jù)中心等主體更方便地參與虛擬電廠需求響應(yīng)，上海正在推進虛擬電廠線上服務(wù)渠道建設(shè)，向企業(yè)提供輔助決策信息。未來人工智能技術(shù)的應(yīng)用，還將為企業(yè)提供負荷預(yù)測、申報建議等更多功能。事實上，為了在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)算力的監(jiān)測、調(diào)度和流通，2025年8月，“全國一體化算力網(wǎng)監(jiān)測調(diào)度試驗驗證平臺”發(fā)布，該平臺已初步實現(xiàn)對“東數(shù)西算”8大樞紐10大集群、部分非樞紐省份、三大運營商及曙光超算等算力設(shè)施的監(jiān)測調(diào)度，以63項指標繪制全國算力資源“動態(tài)地圖”，積極推動算力資源“一本賬”、調(diào)度“一盤棋”、整合“一張網(wǎng)”。
從經(jīng)濟性角度來看，發(fā)揮算力負載靈活調(diào)度的潛力，關(guān)鍵是讓算力相關(guān)企業(yè)獲得合適的經(jīng)濟收益。如果能充分激發(fā)算力體系中的柔性資源，通過電算協(xié)同機制可以降低一定的企業(yè)用電成本。為了鼓勵數(shù)據(jù)中心參與虛擬電廠需求響應(yīng)，當(dāng)前有諸多舉措。一是算力運營方規(guī)?；瘏⑴c電網(wǎng)需求響應(yīng)，可獲得相應(yīng)的電費補貼，降低自身用電成本，未來也可參與電力現(xiàn)貨市場；二是通過算力調(diào)度，算力運營方可享受到電力富余省份的低電價，節(jié)省大量電費投入；三是多地算力池的集群化納管，可有效減少算力資源閑置，提高資源利用率，避免本地算力擴容所需的大額硬件購置與場地建設(shè)投入。
從長遠來看，北京理工大學(xué)研究員、博導(dǎo)王永真認為，當(dāng)前算電協(xié)同難以規(guī)?；涞鼗蛱幱诋a(chǎn)業(yè)初期的核心原因在于，算力本身具備高價值屬性。他認為，只有當(dāng)算力與電力間實現(xiàn)“平權(quán)”或在經(jīng)濟上“平等”時，以電價為代表的電力，才會真正成為規(guī)?；绊懰懔φ{(diào)度及低碳算力服務(wù)的核心杠桿。目前，從全生命周期成本來看，電費在算力中心總成本中約占20%。雖然運行階段電費占比高達60%甚至70%，但如果把前期設(shè)備投資等成本納入考慮，電費的實際權(quán)重并不高?！拔磥恚挥挟?dāng)算力成本下降，碳約束增強，以及電價在成本結(jié)構(gòu)中的占比上升到50%以上時，電價才會真正引導(dǎo)算力流動，也能促進算力設(shè)施利用率、電力設(shè)施利用率提升，以及算力設(shè)施綜合運行及碳減排效益的提升?！?/p>
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