伴隨人工智能（AI）快速發(fā)展，全球算力需求爆發(fā)式增長。作為AI算力的核心基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心電力消耗持續(xù)攀升，能源挑戰(zhàn)日益凸顯。施耐德電氣在2025世界人工智能大會（WAIC 2025）期間發(fā)布《算電協(xié)同——數(shù)據(jù)中心的能源挑戰(zhàn)與應(yīng)對》洞察報告。報告基于對117位數(shù)據(jù)中心管理者與專家的深度調(diào)研，剖析當(dāng)前行業(yè)面臨的穩(wěn)定性、成本、綠色三大能源挑戰(zhàn)，創(chuàng)新性提出“算電協(xié)同”三層架構(gòu)及系統(tǒng)化解決方案。

AI浪潮下，智算中心規(guī)模化增長，用電需求同步飆升。據(jù)宏觀預(yù)測，2030年我國數(shù)據(jù)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%。微觀層面，近七成受訪企業(yè)預(yù)計其未來三年用電量年均增速將超過15%，61%的受訪企業(yè)計劃未來三年新建或者擴充智算中心。

北京理工大學(xué)副教授、博導(dǎo)、能源與動力系動力系統(tǒng)工程研究所副所長、碳中和系統(tǒng)工程北京實驗室主任助理王永真指出，智算中心的快速擴張使數(shù)據(jù)中心能源管理困局凸顯：一方面，電力需求呈指數(shù)級攀升，高密度散熱成為技術(shù)瓶頸，碳排放壓力持續(xù)加劇；另一方面，新型電力系統(tǒng)建設(shè)下，風(fēng)電、光伏等可再生能源的間歇性特征，反向?qū)?shù)據(jù)中心的靈活用能提出更高要求。

報告指出，數(shù)據(jù)中心能源管理將面臨供電穩(wěn)定性、成本控制和碳排放管理三重挑戰(zhàn)：93%的受訪企業(yè)將供電穩(wěn)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(wěn)定、柴發(fā)備電環(huán)評限制等疊加因素影響；85%的受訪企業(yè)坦言具有成本壓力，其中電費占據(jù)運營成本近六成，降本增效為重要議題；77%的受訪企業(yè)面臨碳排放管理挑戰(zhàn)。

施耐德電氣商業(yè)價值研究院在報告中創(chuàng)新性提出“算電協(xié)同”三層架構(gòu)，自下而上打通電力供給、算力負荷與協(xié)同機制，以推進算力資源與電力資源深度融合。其中，底層是電力供給基礎(chǔ)設(shè)施，主要是針對智算負載突增突減的電能質(zhì)量治理和多種能源（風(fēng)光等）的接入、應(yīng)用和管理，為數(shù)據(jù)中心提供穩(wěn)定的電力基礎(chǔ)；中層是算力負荷，挖掘IT負載的靈活性調(diào)節(jié)空間，并以IT負載的變化確定非IT負載，去匹配用電信號；上層是算電協(xié)同機制，建立算電雙向調(diào)節(jié)的決策框架，通過數(shù)據(jù)、算法和激勵機制的整合，構(gòu)建電力-算力聯(lián)合優(yōu)化模型，實現(xiàn)能源與算力的高效協(xié)同優(yōu)化。

然而，實現(xiàn)真正的算電協(xié)同面臨諸多挑戰(zhàn)。報告指出，目前“算電協(xié)同”基本上是從能源側(cè)和算力側(cè)展開。

一方面，重構(gòu)電力供給側(cè)是基礎(chǔ)，新能源是大勢所趨。受訪企業(yè)中，56%的數(shù)據(jù)中心已在使用新能源，通過在電力供給側(cè)引入光伏、風(fēng)電、儲能、核能等新型能源形式，在保障用電穩(wěn)定性的前提下，盡可能消納綠電，降低用能成本，并減少碳排放。另一方面，充分挖掘算力需求側(cè)的負載靈活性，通過預(yù)測算力需求及功耗，挖掘IT負載靈活性、并對非IT負載開展節(jié)能優(yōu)化，使算力資源高效利用，且主動參與電力供需平衡。

報告指出，為了保障算電系統(tǒng)的整體穩(wěn)定可靠運行，供配電系統(tǒng)需要在硬件、軟件和架構(gòu)上進行全方位的適配，構(gòu)建算電波動緩沖體系，為算電協(xié)同的最終落地夯實基礎(chǔ)。

不論是算電協(xié)同模式的探索，還是夯實基礎(chǔ)支撐協(xié)同落地，都需要全行業(yè)協(xié)同推進。為此，施耐德電氣通過提供覆蓋全領(lǐng)域的低碳智能化的創(chuàng)新硬件、覆蓋數(shù)據(jù)中心全生命周期的數(shù)字化軟件，以及針對數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，電能質(zhì)量管理，數(shù)字化改造升級等方面提供定制化的咨詢和改造服務(wù)，助力數(shù)據(jù)中心從能源消耗者轉(zhuǎn)型為穩(wěn)定、高效、低碳的基礎(chǔ)設(shè)施。

原標(biāo)題：《智算中心引發(fā)用電量激增，施耐德電氣提出“算電協(xié)同”三層架構(gòu)方案》

欄目編輯：任天寶 題圖采訪對象供圖

作者：新民晚報 葉薇