算电协同技术白皮书 3 力中心、阿里云张北液冷数据中心等标杆项目已验证“算力随能源跑” 的可行性，但跨行业标准缺失、区域资源错配等问题仍制约协同深度， 亟需通过电力市场与算力价格联动机制、虚拟电厂等技术突破构建系 统性解决方案。这一变革不仅关乎单一产业，更是重塑全球竞争格局 的战略支点——美国、日本已加速布局算力-绿电融合技术，而我国若 能率先打通“规划-技术-市场”全链条，或将输出能源数字化转型的 电随算调应用实例表 序号 项目 位置 1 美国德州“ERCO”弹性算力电网 美国得克萨斯州 2 冰岛"地热-算力协同系统" 冰岛雷克雅内斯半岛 3 深圳"5G 基站+虚拟电厂"项目 广东深圳 4 青海"绿电+算力"一体化示范区 青海海南自治州 （1）发展特点 当前“电驱算”应用仍面临协同能力不足的问题。其主要问题有 以下三个方面：一方面，新能源出力与算力任务间歇的维度不一致。 与经济收益最大化。 该模式有效推动用户从能源消费者转变为灵活调节参与者，同时也为 构建基于负荷聚合与资源交易的算网能互动平台提供了坚实基础。 4.4.2 创新算力能源交易模式 （1）虚拟电厂参与电力现货市场 在传统电力系统中，用户资源大多处于被动响应状态，缺乏对市 场机制的主动适应能力。随着算力资源逐步具备调度性与市场交易属 性，其与能源资源的融合也从辅助响应阶段进入到了正式交易阶段。

第四章，智算加速建立新型电力系统 17 ● 24/7 全天候“智”“能”调度 17 ● 绿电直供与跨区域交易 18 ● 源网荷储碳一体的配电网与微电网 18 ● 虚拟电厂 19 结论：让智算率先实现净零碳电力 21 附录 22 关于报告 23 ● 未尽研究 23 ● 环球零碳 23 目录 AI 改变能源 智算如何引领新型电力系统 扫码了解更多 地热能、长时储能、小型模块化核反应堆以及核聚变，都是科技巨头正在加速 投入的重要领域。与数据中心热联动也是对减排有益的补充。 智算加速建立新型电力系统 AI 改变能源 智算如何引领新型电力系统 扫码了解更多 19 虚拟电厂 在可再生能源为主的电力系统中，计算是一种灵活的负荷，可以寻找到在空间 上和时间上合适的绿电，“荷源互动”，让算力参与需求响应，发挥出类似储 能的调节功能。服务器、CPU、GPU、硬盘等硬件资源都具备不同程度的响应潜力。 和服务器共享激励机 制等，鼓励用户释放资源参与可再生能源的消纳。这样对于绿电来说是降低了 系统成本，而对于数据中心来说，可以通过参与服务减低绿电成本。 未来的电力系统，将在很大程度上表现为虚拟电厂，进行源网荷储碳的协同优化， 而电力的商业模式将是建立在智能系统之上的能源服务（EaaS）。AI 将日益集 成到新型电力系统中，在功率预测、电网管理、效率优化、现货市场交易中发 挥核心作用。

第四章，智算加速建立新型电力系统 17 ● 24/7 全天候“智”“能”调度 17 ● 绿电直供与跨区域交易 18 ● 源网荷储碳一体的配电网与微电网 18 ● 虚拟电厂 19 结论：让智算率先实现净零碳电力 21 附录 22 关于报告 23 ● 未尽研究 23 ● 环球零碳 23 目录 AI 改变能源 智算如何引领新型电力系统 2 地热能、长时储能、小型模块化核反应堆以及核聚变，都是科技巨头正在加速 投入的重要领域。与数据中心热联动也是对减排有益的补充。 智算加速建立新型电力系统 AI 改变能源 智算如何引领新型电力系统 19 虚拟电厂 在可再生能源为主的电力系统中，计算是一种灵活的负荷，可以寻找到在空间 上和时间上合适的绿电，“荷源互动”，让算力参与需求响应，发挥出类似储 能的调节功能。服务器、CPU、GPU、硬盘等硬件资源都具备不同程度的响应 和服务器共享激励机 制等，鼓励用户释放资源参与可再生能源的消纳。这样对于绿电来说是降低了 系统成本，而对于数据中心来说，可以通过参与服务减低绿电成本。 未来的电力系统，将在很大程度上表现为虚拟电厂，进行源网荷储碳的协同优化， 而电力的商业模式将是建立在智能系统之上的能源服务（EaaS）。AI 将日益集 成到新型电力系统中，在功率预测、电网管理、效率优化、现货市场交易中发 挥核心作用。

力 新 2024 年电万信息通 信 新技术大 会 设 备 特 性 EPICT 10 图 新型电力系统中，配电网的主动特性显著增强，源、荷、储的特点在配电网并存，用户侧电动汽车、虚拟电厂等柔性 负荷、庞大的储能容量等可变因素导致电力系统的动态平衡协同难度加大，系统复杂程度增大导致数据互通难度较大， 并导致网络安全防护保障不足，且如何有效平衡电力市场化发展和电力系统安全稳定要求，亟待深入研究。 衡协同满足各需求，且 保持电力系统动态平衡 难度大 1! ualln,jlildn 系统间接口庞杂，协 同 不足，网络安全防 护等 风险同步增大 源网荷储协同需求 用户侧电动汽车 虚拟电厂 储能容量 配电网主动特 性显著增强 各类数字化系统日 趋复杂 监测 保护 控制 电力系统动态平衡协同 电力系统安全稳定运行需求 业务挑战：源网荷储协同挑战 如何有效平

动设备在线监测、诊断系统  基于精准推送的实时监测告警数据，作业操作由计划型转变为推送型  “ 千岗千面”移动可视化应用快速生成 炼铁皮带机 炼钢风机 炼铁高炉煤气 轧机关键设备 能环电厂设备 iCenter 数字化移动开发平台 “0” 代码开发 数据模型驱动 以用户为中心 开放互联 移动 APP 应用 煤气监测 电机测温 移动点检 设备诊断 ..... 最佳实践：全国第

定制化开发成本高 口有限的人力、物力和财力去应对复杂而多变的需求，最终的平衡点大多位于信息化阶段 可再生能源热力系统 燃煤电厂 区域供冷站 公共建筑空调 城市 / 区域集中供冷 / 热

化用能建议等服务，提升服务体验，实现从 “用电”到“智慧用能”的转变。 5. 开放互动的电力行业协作 ：构建多方参与、资 源共享的能源生态体系，打破源网荷储环节之 间的信息壁垒。通过虚拟发电厂和需求响应等 机制，提高用户侧参与度和系统运营的整体灵 活性与协同性。 67 全球数智化指数（GDII）2025 数智化转型趋势 如今，数智化转型在应对上述所有电力行业需求方 面发挥着至关重要的作用。然而，各国电力行业推 家摆脱化石燃料依赖（如煤炭），并实现全面可 再生能源转型的路径。该 PyPSA 框架整合了全球 电力系统数据及 PyPSA-Earth 的建模能力。通过 将人工智能应用于能源转型规划，哈萨克斯坦在 逐步淘汰煤电厂的同时，保障了家庭和企业电力 服务的连续性，从而维持了电力行业的高客户满 意度。 图 39：客户对数字化投资的满意度 客户满意度 线性 (客户满意度) 数字投资比例 线性 (数字投资比例) 生能源输出的波动做出即时响应。因此，这两种技 术的部署通常会提升电网运营商（及监管机构）对 电网韧性的信心，进而为引入更多新能源容量创 造有利条件。 输配电企业需实时掌握电网运行状态、设备健康状 况及发电厂工况，以实现 100% 电气化并保障可 靠供电。同时，通过视频监控与物联网技术对电力 基础设施进行可视化监管，也是保障实体电网安全 的关键环节。然而，传统的 SDH 等通信基础设施 速率过低，无法支撑物联网和视频监控这些监测电

造业识别类技 术应用中，西门子利用自监督学习技术能够有效缓解质检中小样本 和实时性问题。数据建模优化类技术依托机理进行参数确定和 AI 模 型选择，能够大幅提升建模的精度和可解释性。某风电厂将齿轮箱 运行机理和故障数据联合建模，实现了大幅度提升诊断精度，同时 能够对故障结果给出清晰物理意义。知识推理决策类技术通过定量 复杂决策和异构数据知识自构建等技术手段，解决制造业中知识传

中心能效水平，鼓励使用可再生能源。2024 年国家发展改革委、工业和信息化部等发 布的《数字化绿色化协同转型发展实施指南》推动数据中心采用智能化能源管理系统， 提升绿电使用比例，支持数据中心参与虚拟电厂等新型能源模式。地方政策也在逐步 提升碳排放指标要求。2021 年上海要求绿电占比≥10%，推动绿电交易； 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3

地项目，包括某装备制造关基单位关基系统安全防护集成项目，中石油下属某储气库多维安全 生产智慧化管控平台建设项目，核能行业某研究设计院网络安全靶场项目，核能行业燃料企业 工控系统安全建设项目，大唐集团智慧电厂国产化替换升级采购项目等，多维度、多层次积极 推动工业网络与信息安全发展和关键信息基础设施安全防护体系建设，为工业企业信息化数字 化转型夯实安全基座。 “十四五”规划开局起步，数字化转型全面铺 地项目，包括某装备制造关基单位关基系统安全防护集成项目，中石油下属某储气库多维安全 生产智慧化管控平台建设项目，核能行业某研究设计院网络安全靶场项目，核能行业燃料企业 工控系统安全建设项目，大唐集团智慧电厂国产化替换升级采购项目等，多维度、多层次积极 推动工业网络与信息安全发展和关键信息基础设施安全防护体系建设，为工业企业信息化数字 化转型夯实安全基座。 “十四五”规划开局起步，数字化转型全面铺 地项目，包括某装备制造关基单位关基系统安全防护集成项目，中石油下属某储气库多维安全 生产智慧化管控平台建设项目，核能行业某研究设计院网络安全靶场项目，核能行业燃料企业 工控系统安全建设项目，大唐集团智慧电厂国产化替换升级采购项目等，多维度、多层次积极 推动工业网络与信息安全发展和关键信息基础设施安全防护体系建设，为工业企业信息化数字 化转型夯实安全基座。 “十四五”规划开局起步，数字化转型全面铺