5月20日,AI算力与数字能源论坛在北京经济技术开发区(亦庄)成功举办。本次论坛由中国能源周组委会主办,中国能源报、中国能源经济研究院提供媒体和智库支持,聚焦算电融合、双碳落地、产业创新、生态共建等核心热点议题,共话AI算力与数字能源融合发展新机遇。
以下为国网冀北电科院电力系统研究所副所长王泽森演讲内容摘编。
AI促进算力中心用电规模快速增长,呈现规模化、集群化、智能化发展特征,智算负荷快速攀升并持续抬升电力系统运行压力。政策要求方面,2020至2026年,国家及地方累计发布70余项算力与能源相关政策,围绕算力网络、电力系统、绿色能源与协同运行机制持续强化顶层设计,加强“六张网”建设成为“十五五”规划中的重大任务。破局关键在于推动电算协同由空间布局协同向规划与运行协同深化。
国网冀北电力有限公司为河北省五市提供供电服务,根据信通院发布的材料,河北省算力指数连续两年位居全国第一,而且廊坊和张家口地区的算力分指数一直保持全国第一和第二。冀北新能源装机现在已经超过81%,新能源年发电量占比达到56.31%。新能源和算力负荷迅猛发展给冀北电网带来一些新的挑战,对此我们进行了几方面的思考和提炼。
电网规划建设方面,现在算力中心建设规划速度很快且较为集中,高密度用电导致部分区域供电压力大;算力中心建设快,电网扩容慢,局部电网短期接入能力已经饱和;新建算力中心达产速度难预测,增加电网规划预测及建设难度。
电力系统灵活调节方面,部分变电站主变重载严重,导致局部电网灵活调节裕度不足;大功率、高密度的算力中心负荷提升电力系统负荷峰值,增加调峰难度;算力行为导致负荷变化速度快,增加调频难度。
电力系统安全稳定方面,京津冀枢纽的数据中心规划多倾向张北等新能源集中地区,这类地区气温低、风力资源充沛,具备天然优势。算力中心的电力电子负荷特性不同于常见负荷,电力电子负荷接到新能源密集区,会降低电网短路比,可能会限制区域新能源的送出能力,不利于算力中心提升绿电利用率,并且可能会增加新能源汇集区的振荡风险。面对秒级和毫秒级的负荷变化,随着算力中心的大规模发展,未来区域电网的调节和稳定控制可能会迎来新挑战,因此要做到超前规划。
电力系统和算力网络的协同在规划和运行层面的技术可行性决定了电算协同的效果,我们的实验仿真已经做了近一年时间,真正推进到协同运行阶段时,会发现电网运行的风险可能已经超过我们对于算力负荷的传统认知。在这一过程中,电力系统运行特性的变化及安全稳定约束的影响值得更进一步的研究。