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(lái)了日益增長(zhǎng)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(yùn)160多家互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，預(yù)計(jì)2025年用電量占全社會(huì)用電量的3%，這一比例明顯高于全國(guó)1.7%的平均水平。
在算力用電需求不斷增加的同時(shí)，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(fù)荷較高，電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻壓力較大。這對(duì)電網(wǎng)的調(diào)峰能力和穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求，迫切需要通過(guò)模式創(chuàng)新來(lái)實(shí)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(lái)自國(guó)網(wǎng)上海市電力公司（簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)上海電力”）和中國(guó)電信集團(tuán)臨港算力（上海）科技有限公司的電算協(xié)同專家等進(jìn)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(lái)，通過(guò)逐步完善調(diào)用機(jī)制和激勵(lì)政策，調(diào)動(dòng)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(duì)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(dòng)性優(yōu)勢(shì)，能夠在較短時(shí)間內(nèi)被調(diào)度到外地運(yùn)行。這是因?yàn)樗懔w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(jìn)行復(fù)雜的物理調(diào)整。通過(guò)算力調(diào)度，電網(wǎng)側(cè)可以獲得更強(qiáng)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(wú)損”的電算協(xié)同模式，對(duì)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(shí)測(cè)，快速緩解了本地電網(wǎng)的高峰壓力。通過(guò)虛擬電廠全鏈路調(diào)度機(jī)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(diǎn)。
2025年7月，國(guó)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(yàn)證測(cè)試（簡(jiǎn)稱“上海-湖北十堰”實(shí)測(cè)），位于上海臨港的中國(guó)電信集團(tuán)智算中心將運(yùn)行中的人工智能計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到了位于湖北十堰的數(shù)據(jù)中心，在國(guó)內(nèi)首次完成了電算協(xié)同技術(shù)鏈路驗(yàn)證。2026年1月，國(guó)網(wǎng)上海電力聯(lián)合中國(guó)電信集團(tuán)上海公司，開(kāi)展了虛擬電廠電算協(xié)同技術(shù)驗(yàn)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(shí)測(cè)（簡(jiǎn)稱“上海-福建”實(shí)測(cè)）。
據(jù)了解，與“上海-湖北十堰”實(shí)測(cè)相比，“上海-福建”實(shí)測(cè)標(biāo)志著算力調(diào)度已從“技術(shù)驗(yàn)證”走向“可商用規(guī)?！?。“上海-福建”實(shí)測(cè)創(chuàng)新融合了“主動(dòng)虛擬電廠”模式，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)側(cè)指令秒級(jí)下發(fā)、算力任務(wù)分鐘級(jí)轉(zhuǎn)移的高效響應(yīng)。實(shí)測(cè)從此前單機(jī)柜、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單任務(wù)轉(zhuǎn)移，升級(jí)為百卡集群（13臺(tái)服務(wù)器、104卡）、多任務(wù)（語(yǔ)言大模型、打車(chē)策略模型、視頻智慧識(shí)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(shí)測(cè)增長(zhǎng)至50千瓦負(fù)荷?！斑@一突破意味著電算協(xié)同可覆蓋大部分實(shí)際商業(yè)運(yùn)作的推理計(jì)算任務(wù)，具備推廣價(jià)值?！敝袊?guó)電信臨港算力(上海)科技有限公司數(shù)碳專項(xiàng)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(gè)數(shù)據(jù)中心形成集群，“數(shù)據(jù)中心群”調(diào)度量級(jí)理論上至少可放大十倍。“從未來(lái)發(fā)展來(lái)看，從單點(diǎn)調(diào)度走向多點(diǎn)協(xié)同、集群調(diào)度，最大限度調(diào)動(dòng)分布式算力資源，有望實(shí)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(dòng)需要更多動(dòng)力
據(jù)國(guó)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(dá)到256.77萬(wàn)千瓦，其中數(shù)據(jù)中心聚合18.23萬(wàn)千瓦，占比7.1%。“迎峰度夏”期間數(shù)據(jù)中心最大響應(yīng)能力為7.65萬(wàn)千瓦，較2024年最大能力（1.2萬(wàn)千瓦）增長(zhǎng)了超過(guò)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(jí)平臺(tái)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(shí)施方案（2025-2027）》中，已將數(shù)據(jù)中心明確作為重點(diǎn)可調(diào)負(fù)荷類型。
當(dāng)前挖掘數(shù)據(jù)中心資源主要有三種路徑，國(guó)網(wǎng)上海電力將其歸納為“一調(diào)一切一轉(zhuǎn)”。一是通過(guò)柔性負(fù)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(shí)間、調(diào)用儲(chǔ)能等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)；二是通過(guò)切換備用柴油發(fā)電機(jī)，頂替市電供能來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)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(lái)提升調(diào)節(jié)能力。
從技術(shù)層面來(lái)看，數(shù)據(jù)中心參與虛擬電廠需求響應(yīng)的難點(diǎn)，主要還是在技術(shù)成熟度方面。國(guó)網(wǎng)上海市電力營(yíng)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(fù)荷、柴油發(fā)電機(jī)、可轉(zhuǎn)移算力任務(wù)，對(duì)應(yīng)“一調(diào)一切一轉(zhuǎn)”。數(shù)據(jù)中心配備柴油發(fā)電機(jī)和儲(chǔ)能，目的是保障自身的供電安全。如果在算力調(diào)度過(guò)程中頻繁啟停這些設(shè)備，運(yùn)營(yíng)方擔(dān)心會(huì)對(duì)用電安全產(chǎn)生影響，因此參與需求響應(yīng)比較謹(jǐn)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(yàn)證，以避免對(duì)數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)生沖擊。不過(guò)，這項(xiàng)技術(shù)尚未進(jìn)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(wèn)題。趙建立建議，國(guó)家綠色算力設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，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(píng)價(jià)體系，這對(duì)上海這類超大城市而言尤為重要。
從機(jī)制設(shè)計(jì)來(lái)看，未來(lái)必須通過(guò)平臺(tái)化、數(shù)字化、AI化的方式，實(shí)現(xiàn)電力、算力的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)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(jìn)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(lái)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，還將為企業(yè)提供負(fù)荷預(yù)測(cè)、申報(bào)建議等更多功能。事實(shí)上，為了在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)算力的監(jiān)測(cè)、調(diào)度和流通，2025年8月，“全國(guó)一體化算力網(wǎng)監(jiān)測(cè)調(diào)度試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)”發(fā)布，該平臺(tái)已初步實(shí)現(xiàn)對(duì)“東數(shù)西算”8大樞紐10大集群、部分非樞紐省份、三大運(yùn)營(yíng)商及曙光超算等算力設(shè)施的監(jiān)測(cè)調(diào)度，以63項(xiàng)指標(biāo)繪制全國(guó)算力資源“動(dòng)態(tài)地圖”，積極推動(dòng)算力資源“一本賬”、調(diào)度“一盤(pán)棋”、整合“一張網(wǎng)”。
從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，發(fā)揮算力負(fù)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(jì)收益。如果能充分激發(fā)算力體系中的柔性資源，通過(guò)電算協(xié)同機(jī)制可以降低一定的企業(yè)用電成本。為了鼓勵(lì)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(yùn)營(yíng)方規(guī)?；瘏⑴c電網(wǎng)需求響應(yīng)，可獲得相應(yīng)的電費(fèi)補(bǔ)貼，降低自身用電成本，未來(lái)也可參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)；二是通過(guò)算力調(diào)度，算力運(yùn)營(yíng)方可享受到電力富余省份的低電價(jià)，節(jié)省大量電費(fèi)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(kuò)容所需的大額硬件購(gòu)置與場(chǎng)地建設(shè)投入。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，北京理工大學(xué)研究員、博導(dǎo)王永真認(rèn)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(jià)值屬性。他認(rèn)為，只有當(dāng)算力與電力間實(shí)現(xiàn)“平權(quán)”或在經(jīng)濟(jì)上“平等”時(shí)，以電價(jià)為代表的電力，才會(huì)真正成為規(guī)模化影響算力調(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(lái)看，電費(fèi)在算力中心總成本中約占20%。雖然運(yùn)行階段電費(fèi)占比高達(dá)60%甚至70%，但如果把前期設(shè)備投資等成本納入考慮，電費(fèi)的實(shí)際權(quán)重并不高?！拔磥?lái)，只有當(dāng)算力成本下降，碳約束增強(qiáng)，以及電價(jià)在成本結(jié)構(gòu)中的占比上升到50%以上時(shí)，電價(jià)才會(huì)真正引導(dǎo)算力流動(dòng)，也能促進(jìn)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(yùn)行及碳減排效益的提升?！?/p>
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