面向算电协同的AIDC微电网技术指南

主编单位阳光电源股份有限公司中国信息通信研究院（按拼音排序）主编人员程 锋 姜凌菲（信通院） 荚秀艳（信通院） 李梦圆 李 扬 柳航越 刘 洋潘先跃 邱惠怿（信通院） 冉令泽 王 月（信通院） 汪振强 吴华勇 谢华兵 许 盛 余军军 张佳琪（信通院） 张 迪 张 延 周华健大模型训练、智能推理及生成式人工智能应用的快速扩张，正驱动全球算力基础设施加速迭代。随之爆发的算力需求，对算力中心供电可靠性与能源保障提出了更高要求，并沿产业链向上游传导，催生新的用能增量。2025 年我国算力中心能耗总量 1960 亿千瓦时，同比增长 18.1%。随着算力规模扩大，算力与电力协同成为支撑人工智能基础设施发展的重要方向。人工智能算力中心（以下简称：AIDC）微电网为算力与电力协同运行提供重要支撑。面向 AIDC 高可靠、绿色化供能需求，微电网通过协调新能源、储能、电网交互和智能控制等资源，提升能源供给灵活性和运行韧性，促进源网荷储资源与算力负荷协同优化，破解 AIDC 高能耗与绿电消纳难题，推动算力中心从“被动用电”向“主动构网”转变，是实现算电协同的关键路径。本报告系统提出了“1+3+3”技术体系，即以一套“矩阵架构”为统一底座，根据应用需求灵活适配并网型、离网型、增强型微电网三种解决方案，并从稳定性、经济性、运维三个方面指明协同路径，实现 AIDC 微电网架构设计、场景适配与运行保障的有机统一，形成面向 AIDC 微电网规划、建设与运营全流程的技术指南。期望本报告能够为产业界提供参考，推动算电协同理念落地，规范 AIDC 微电网建设与运营，促进风光储资源就近利用，充分挖掘算力负荷柔性调节潜力，助力算力基础设施绿色高质量发展。 前言1.1 政策引导算电协同高质量发展1.2 AI重塑算力与电力运营新逻辑1.3 算电协同面临多重结构性矛盾1.4 算力爆发催生电力发展新命题03010203目录AIDC微电网发展背景AIDC微电网概述2.1 矩阵架构AIDC微电网三大协同路径3.1 稳定性协同：筑牢AIDC用电可靠防线3.2 经济性协同：最大化全生命周期价值3.3 运维协同：以预测性维护提升运营效率01052.2 三类场景全域覆盖0610161904AIDC微电网创新技术4.1 光储协同构网4.2 多微网群优化调度4.3 虚拟电厂25252605未来展望5.1 架构融合深化：从设备革新走向系统协同5.2 运行价值拓展：从成本优化转向效益提升5.3 产业生态完善：从局部配套走向全链协同282828020201AIDC微电网发展背景随着算力爆发式增长，算力与电力的供需耦合日趋紧密，算力政策与电力政策逐渐进入战略交汇。国家先后发布《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，政策重心聚焦于算力基础设施的区域布局与集群发展，对能源维度的考量主要体现为关注能源条件，提升绿色低碳水平，尚未形成算力与电力系统的联动机制。2023 年 12 月，发改委等五部门联合印发《关于深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》，首次提出“算力电力协同”概念。2024 年到 2026 年，算电协同迎来政策部署的集中爆发期，算力领域《算力中心绿色低碳发展专项行动计划》《国家数据基础设施建设指引》等政策中均提到推进算力与绿色电力融合。同时“以电强算、以算促电”也成为电力领域的共识，《加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027 年）》《关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》等政策也明确协同规划布局算力与电力项目，提升源荷协同水平等。算电协同已全面纳入国家顶层设计框架，进入系统性推进的新阶段。随着人工智能应用规模持续扩大，算力基础设施与能源系统之间的联系更加紧密。2026 年 3 月，《政府工作报告》首次将“算电协同”列为新基建工程。同年 4 月，《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》 明确提出统筹能源资源配置与算力设施建设。6 月发改委和能源局联合印发《新型能源体系建设“十五五”规划》，提出“加强算电协同发展，统筹能源资源配置与算力设施建设”。多份顶层文件在密集部署，算电协同上升为国家顶层战略，进入系统性推进的新阶段。政策引导算电协同高质量发展1.101图1：算电协同政策梳理算力算力布局统筹 关注能源条件电力2024年2026年关注能源条件开展区域协同算力政策嵌入能效碳效目标2020.12发改委等《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》绿色低碳 关注能效碳效2023.10工信部等《算力基础设施高质量发展行动计划》算电协同 明确提出创新算力电力协同机制，实施一批算力与电力协同项目新型电力系统建设2023.7中央全面深化改革委员会《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》2021.5发改委等《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》• 2024.7发改委、能源局等《加快构建新型电力系统行动方案（2024一2027年）》• 2025.5能源局《关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》• 2026.1能源局《国家能源局综合司关于新型电力系统建设能力提升试点（第一批）名单的公示》• 2023.12发改委、数据局、网信办、工信部、能源局《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》• 2024.3工信部《关于深化算力基础设施统筹监测工作的通知》• 2024.7发改委、工信部等《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》• 2024.12发改委、数据局、工信部《国家数据基础设施建设指引》• 2025.2工信部算力强基揭榜行动02随着 AI 芯片功耗持续攀升，单机柜功率密度从传统的 8-10kW 跃升至 50kW 以上，部分超算中心甚至超过 200kW。据估算，单座万卡级智算中心年用电量可达数亿千瓦时，逼近一座中小型城镇的生活用电规模。一方面，现有配电架构在大功率场景下的容量上限已无法满足高密度算力集群的刚性配电需求，同时也难以平抑智算负荷的瞬时大幅波动，亟需通过园区级微电网实现源网荷储协同调控。另一方面，国家对绿色用能的要求逐步趋严，要求枢纽节点新建算力中心绿电占比超过 80%。算力中心的电力供给结构面临清洁化变革，更好适配绿电高占比的建设要求。AI重塑算力与电力运营新逻辑1.2AI时代算力中心的电力系统面临高容量用电与绿电约束双重挑战全球算力飙升正将电力推向“临界点”，2025 年我国算力中心用电量为 1960 亿千瓦时，同比增长 300 亿千瓦时，增速为 18.1%，而同期全社会用电量增速仅 5.0% 。算力与电力的关系被重新审视，形成“算随电走”与“电随算走”互动的新范式。“算随电走”，即以可调算力作为电力调节资源，绿电富余时提升算力负荷，电力紧缺时柔性调控算力，推动系统由源随荷动转向荷随源动。“电随算走”，即就近部署分布式光伏、分散式风电及配套储能设施的条件，能够以微电网形式实现新能源的就近高效消纳与灵活调节。AI 时代，算力与电力的运营逻辑也在重塑，从被动响应走向主