

伴隨人工智能(AI)快速發展,全球算力需求爆發式增長。作為AI算suan力li的de核he心xin基ji礎chu設she施shi,數shu據ju中zhong心xin電dian力li消xiao耗hao持chi續xu攀pan升sheng,能neng源yuan挑tiao戰zhan日ri益yi凸tu顯xian。加jia快kuai推tui進jin算suan力li與yu電dian力li兩liang大da係xi統tong的de協xie同tong優you化hua,已yi成cheng為wei數shu據ju中zhong心xin行xing業ye可ke持chi續xu發fa展zhan的de當dang務wu之zhi急ji。
產業技術的全球領導者施耐德電氣在2025世界人工智能大會(WAIC 2025)期間重磅發布《算電協同——數據中心的能源挑戰與應對》洞察報告(簡稱“報告”)。報告基於對117位數據中心管理者與專家的深度調研,剖析當前行業麵臨的穩定性、成本、綠色三大能源挑戰,創新性提出“算電協同”三層架構及係統化解決方案,為AI產業與數字經濟的高質量可持續發展賦能。

《算電協同——數據中心的能源挑戰與應對》洞察報告
北京理工大學副教授、博導、能源與動力係動力係統工程研究所副所長、碳中和係統工程北京實驗室主任助理王永真,施耐德電氣高級副總裁、戰略與業務發展中國區負責人、商業價值研究院院長熊宜,施耐德電氣副總裁、中國及東亞區市場營銷部負責人、商業價值研究院聯席院長古月,施耐德電氣數據中心行業中國區負責人賈鹹強等嘉賓,共同參與了本次報告的發布。

施耐德電氣重磅發布《算電協同——數據中心的能源挑戰與應對》洞察報告
熊宜表示:“在AI產業高速發展與新型電力係統建設的雙重背景下,以算電協同重塑能源範式,才能為AI浪lang潮chao提ti供gong堅jian實shi可ke靠kao的de基ji礎chu底di座zuo。本ben報bao告gao係xi統tong性xing提ti出chu算suan電dian協xie同tong的de實shi施shi框kuang架jia,並bing梳shu理li出chu可ke落luo地di的de實shi踐jian路lu徑jing,希xi望wang能neng夠gou為wei企qi業ye提ti供gong切qie實shi可ke行xing的de行xing動dong參can考kao,並bing激ji發fa行xing業ye創chuang新xin升sheng級ji。”
智算中心引發用電量激增,能源管理麵臨三重挑戰
AI浪潮下,智算中心規模化增長,用電需求同步飆升。據宏觀預測,2030年我國數據中心在用電量高情景下或突破7000億千瓦時,占全國總用電量5.3%。微觀層麵,近七成受訪企業預計其未來三年用電量年均增速將超過15%,61%的受訪企業計劃未來三年新建或者擴充智算中心。
王永真指出,智算中心的快速擴張使數據中心能源管理困局凸顯:一方麵,電力需求呈指數級攀升,高密度散熱成為技術瓶頸,碳排放壓力持續加劇;另一方麵,新型電力係統建設下,風電、光伏等可再生能源的間歇性特征,反向對數據中心的靈活用能提出更高要求。
通過數據中心算電融合調研,報告指出,數據中心能源管理將麵臨供電穩定性、成本控製和碳排放管理三重挑戰。第一,93%的受訪企業將供電穩定性列為首要痛點,主要受智算中心負載波動、可再生能源接入不穩定、柴發備電環評限製等疊加因素影響。第二,85%的受訪企業坦言具有成本壓力,其中電費占據運營成本近六成,降本增效為重要議題;第三,77%的受訪企業麵臨碳排放管理挑戰。這些挑戰已形成從“生存”到“經營”再到“發展”的遞進式壓力體係。
三層創新架構,破解數據中心能源困局
麵對三大挑戰,傳統的能源使用方式——即主要依賴剛性的電力供應模式、較少考慮算力與電力之間動態協同的管理模式,已難以滿足現代數據中心對高效、綠色、可靠運行的需求。隻有貫通供電、配電、計算、製冷等全鏈路,實現全要素靈活調配,才能推動電力係統與算力係統的深度協同,在能源利用、經濟效益與碳排之間實現共贏。
為此,施耐德電氣商業價值研究院在報告中創新性提出“算電協同”三層架構,自下而上打通電力供給、算力負荷與協同機製,以推進算力資源與電力資源深度融合。其中:
底層-電力供給基礎設施:主要是針對智算負載突增突減的電能質量治理和多種能源(風光等)的接入、應用和管理,為數據中心提供穩定的電力基礎;
中層-算力負荷:挖掘IT負載的靈活性調節空間,並以IT負載的變化確定非IT負載,去匹配用電信號;
上層-算電協同機製:建立算電雙向調節的決策框架,通過數據、算法和激勵機製的整合,構建電力-算力聯合優化模型,實現能源與算力的高效協同優化。
算電協同要求上層、中層和底層各個要素之間達到完美協調。然而,現實條件下,由於技術、經jing濟ji和he資zi源yuan等deng多duo方fang麵mian限xian製zhi,實shi現xian真zhen正zheng的de算suan電dian協xie同tong仍reng麵mian臨lin諸zhu多duo挑tiao戰zhan。結jie合he施shi耐nai德de電dian氣qi商shang業ye價jia值zhi研yan究jiu院yuan對dui百bai餘yu位wei數shu據ju中zhong心xin管guan理li者zhe與yu專zhuan家jia的de深shen度du調tiao研yan,以yi及ji目mu前qian科ke研yan領ling域yu針zhen對dui這zhe一yi課ke題ti的de探tan索suo,報bao告gao指zhi出chu,目mu前qian“算電協同”基本上是從能源側和算力側展開。
一方麵,重構電力供給側是基礎,新能源是大勢所趨。受訪企業中,56%的數據中心已在使用新能源,通過在電力供給側引入光伏、風電、儲能、核(he)能(neng)等(deng)新(xin)型(xing)能(neng)源(yuan)形(xing)式(shi),在(zai)保(bao)障(zhang)用(yong)電(dian)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),盡(jin)可(ke)能(neng)消(xiao)納(na)綠(lv)電(dian),降(jiang)低(di)用(yong)能(neng)成(cheng)本(ben),並(bing)減(jian)少(shao)碳(tan)排(pai)放(fang)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),充(chong)分(fen)挖(wa)掘(jue)算(suan)力(li)需(xu)求(qiu)側(ce)的(de)負(fu)載(zai)靈(ling)活(huo)性(xing),通(tong)過(guo)預(yu)測(ce)算(suan)力(li)需(xu)求(qiu)及(ji)功(gong)耗(hao),挖(wa)掘(jue) IT 負載靈活性、並對非 IT 負載開展節能優化,使算力資源高效利用,且主動參與電力供需平衡。
夯實基礎加速落地,打造麵向未來的數據中心
而麵對算力側高密度計算需求和電力側新能源接入帶來的波動性,數據中心基礎設施仍麵臨致密化、韌性、shiyingxinghekechixufazhansidatiaozhan。yinci,gongpeidianxitongbanyanzhezhiguanzhongyaodejiaose,taweidongtaibianhuadedianligonggeicehesuanlixuqiucetigonglebiyaodehuanchongkongjian。baogaozhichu,weilebaozhangsuandianxitongdezhengtiwendingkekaoyunxing,gongpeidianxitongxuyaozaiyingjian、軟件和架構上進行全方位的適配,構建算電波動緩衝體係,為算電協同的最終落地夯實基礎。
不bu論lun是shi算suan電dian協xie同tong模mo式shi的de探tan索suo,還hai是shi夯hang實shi基ji礎chu支zhi撐cheng協xie同tong落luo地di,都dou需xu要yao全quan行xing業ye協xie同tong推tui進jin。為wei此ci,施shi耐nai德de電dian氣qi通tong過guo提ti供gong覆fu蓋gai全quan領ling域yu的de低di碳tan智zhi能neng化hua的de創chuang新xin硬ying件jian、覆(fu)蓋(gai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)軟(ruan)件(jian),以(yi)及(ji)針(zhen)對(dui)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai),電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)管(guan)理(li),數(shu)字(zi)化(hua)改(gai)造(zao)升(sheng)級(ji)等(deng)方(fang)麵(mian)提(ti)供(gong)定(ding)製(zhi)化(hua)的(de)谘(zi)詢(xun)和(he)改(gai)造(zao)服(fu)務(wu),與(yu)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)客(ke)戶(hu)和(he)行(xing)業(ye)夥(huo)伴(ban)共(gong)同(tong)應(ying)對(dui)能(neng)源(yuan)挑(tiao)戰(zhan)、推動算電協同,助力數據中心從能源消耗者轉型為穩定、高效、低碳的基礎設施。

古月表示:“suandianxietongjizhijiansheguochengxuyaohengkuanengyuanlingyuhesuanlilingyu,weidadaoquanjuzuiyoumubiaoxuyaogefangxietong。shinaidedianqijiangchongfenfahuizainengyuanguanliyushujuzhongxinlingyudejishuzhuanchang,bangzhuqiyegoujiangaoxiaokechixudexiayidaishujuzhongxinjichusheshi,yitongtuidongsuandianxietongshijianguimohualuodi,weiAI產業發展和能源轉型注入強勁動力。”