算力狂奔遇上电力瓶颈:智算中心“算电协同”如何破局?
盛夏的乌兰察布,草原上的风掠过成片厂房。走进优刻得数据中心,机房内服务器昼夜运转,高功率设备背后是配电系统和冷却设施的持续承压。人工智能带来的算力需求正在从机柜向外传导,过去数据中心选址看重电价、土地和气温,如今“电从哪里来、能否及时接入、能否稳定支撑高功率设备”成为影响项目建设节奏的核心因素。
2025年,中国已建成42个万卡级智算集群,全国算力中心总用电量达1700亿千瓦时,占全社会用电量的1.6%;国家能源局发布的《去年全国算力中心总用电量1700亿千瓦时》显示,“十五五”时期算力用电量年均新增1000亿千瓦时以上,到2030年将达8000亿千瓦时左右,占比约6%。
来源:国家能源局官方网站
这一用电量的激增,背后是算力规模的狂飙突进。智能算力作为词元经济的核心支撑,规模保持高速增长,预计2027年中国智能算力规模将达到2019.9 EFLOPS,大幅领先通用算力规模。同时,全国42个万卡级智算集群持续落地建设,智能算力规模突破1590 EFLOPS,全面纳入“东数西算”整体布局,为词元产业规模化、产业化发展筑牢基建底座。然而,变电站、输电线等电力基础设施往往需要数年建设升级,算力需求的快速迭代与电力建设的漫长周期形成鲜明对比,“算电协同”成为行业必须直面的现实问题。
高功率设备正在改变数据中心的“电力账”。工作人员以一款整机功率约6.5千瓦的服务器为例介绍,在传统负荷设计的机柜中,一台此类设备已接近供电容量上限;若要提高部署密度,必须同步改造配电和散热系统。新型算力基础设施的用电模式呈现功率密度大幅提升、负荷响应速率极快两大特征,对电网承载能力提出全新挑战。
在此背景下,2026年开放计算技术大会释放出明确信号:未来智算中心的优化目标正从“堆叠GPU”转向“提升单位能耗下的Token产出”。字节跳动、伟创力电子等厂商提出800V高压直流(HVDC)、独立Power Shelf及芯片级垂直供电方案,以应对兆瓦级机架与超高功耗芯片的挑战。同时,液冷技术已从“节能选项”跃升为“交付前提”,浪潮、中航光电等厂商强调液冷必须与计算、通信、供电进行立体化协同设计,以支撑极致密度下的持续稳定性。
广州联通互联网应用创新基地二期工程于2026年7月10日公布节能报告,项目总投资约7.38亿元,预计形成9142 PFLOPS智算规模。该基地采用冷板式液冷机柜、磁悬浮变频离心式冷水机组、AI智能运维系统等节能技术,配电系统采用2N容错标准,制冷系统按N+1冗余配置。这些技术细节折射出产业应对算电矛盾的共同方向:通过高压化供电、液冷散热和智能调度来提升能源效率。双良冷却的“智慧均衡高效空冷冷水一体机”也入选了行业节能技术案例,其通过自然冷却与压缩制冷结合,在西部缺水地区有效降低PUE与WUE。与此同时,云原生操作系统企业道客(DaoCloud)落子南京,其d.run算力一体化方案可将GPU利用率从行业平均30%提升至最高80%,算力损耗控制在0.1%以下,从软件层面缓解算力供给瓶颈。
政策层面正加速协同。今年政府工作报告提出“实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程”,4月发布的《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》进一步要求统筹大型新能源基地与国家算力枢纽规划,探索百万千瓦级AI算力与新能源协同模式。优刻得董事长季昕华指出,电力基础设施是数据中心建设和运营的核心环节,电力供给增速跟不上算力需求增速已成为行业关键瓶颈。在“比特世界”加速奔跑的同时,“原子世界”的建设周期与物理约束不容忽视。随着APEC数字和人工智能部长会议即将在成都举办,以及各地智算中心项目密集上马,如何让算力与电力实现真正意义上的“双向奔赴”,将决定中国AI产业的下一个十年。
来源:国家能源局官方网站
随着AI算力需求爆发,数据中心正从过去关注电价和气温,转向全力解决“电力承接”这一核心矛盾。面对算力用电量的激增与电力基础设施的长建设周期,“算电协同”迫在眉睫。产业界正从硬件和软件双向破局:硬件端通过推广800V高压直流供电、液冷散热等方案应对超高功耗;软件端则通过优化调度提升GPU利用率。同时,政策层面也加速发力,统筹智算枢纽与新能源基地协同。算力的狂飙已无法脱离能源底座的物理约束,如何在“比特”与“原子”间实现双向赋能,将成为决定产业未来的关键。
