韶關(guān)：為大灣區(qū)AI發(fā)展提供強(qiáng)勁“綠算”引擎

算力的盡頭是電力。手機(jī)上的大模型，每生成約5000個(gè)詞，要消耗算力中心1千瓦時(shí)電，輸出1分鐘4K高清視頻，消耗3—5千瓦時(shí)電；一棟投產(chǎn)的5層算力大樓，滿載1個(gè)月用電量達(dá)1500萬千瓦時(shí)。國產(chǎn)大模型DeepSeek的火爆，讓AI浪潮席卷各行各業(yè)，但算力中心高耗能也受到廣泛關(guān)注。

6月13日，在韶關(guān)舉辦的第四屆粵港澳大灣區(qū)（廣東）算力產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨第三屆中國算力網(wǎng)大會(huì)上，綠色算力是議題之一。如果說算力是人工智能時(shí)代的大腦，那么電力就是供血的心臟。算力快速擴(kuò)容，電力夠用嗎？算力“電老虎”如何通過降碳降耗，成為溫順的“綠巨人”？

近日，記者在粵港澳大灣區(qū)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)韶關(guān)數(shù)據(jù)中心集群采訪了解到，韶關(guān)正使用節(jié)能新設(shè)備、新技術(shù)，探索綠電直供等新模式，為大灣區(qū)AI發(fā)展提供強(qiáng)勁“綠算”引擎。

算力中心為何是“電老虎”

算力中心究竟有多耗電？韶關(guān)在保障算力中心供電上有哪些優(yōu)勢(shì)？走進(jìn)華韶?cái)?shù)據(jù)谷一期算力大樓內(nèi)，一陣涼風(fēng)撲面而來。每層4000多平方米的算力機(jī)房內(nèi)布置了600多臺(tái)機(jī)柜，日夜不停地為大灣區(qū)的大模型提供算力支持，精密空調(diào)制成的冷風(fēng)，從送風(fēng)地板下輸送至機(jī)柜散熱，使機(jī)柜周邊溫度保持在23℃左右。

華韶?cái)?shù)據(jù)谷是韶關(guān)首批投產(chǎn)的算力項(xiàng)目，首期投入使用GPU算力卡約9500張，是韶關(guān)首個(gè)準(zhǔn)“萬卡集群”，算力規(guī)模約3000p（1P約等于每秒執(zhí)行千萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算），騰訊元寶、聯(lián)通沃音樂5G·AI未來影像等大模型都在使用華韶?cái)?shù)據(jù)谷的算力。

該項(xiàng)目用電量大，一期投產(chǎn)項(xiàng)目集中于一棟五層算力大樓內(nèi)，IT設(shè)計(jì)總功率約1.5萬千瓦，滿負(fù)荷情況下每月用電量1500萬千瓦時(shí)，與5萬戶三口之家用電量相當(dāng)。華韶?cái)?shù)據(jù)谷二期正加快建設(shè)，建成后用電量也將更龐大。

為何算力中心耗電量如此之大？據(jù)華韶?cái)?shù)據(jù)谷項(xiàng)目工程師吳嘉奇介紹，這主要有兩方面原因：一是機(jī)柜服務(wù)器算力卡本身功耗高，每張卡功率達(dá)幾百瓦，近萬張算力卡功率達(dá)到上萬千瓦級(jí)別；二是算力設(shè)備24小時(shí)運(yùn)行產(chǎn)生大量熱量，算力中心需配備制冷系統(tǒng)，制冷能耗也很大。?

耗電大是全國算力中心普遍面臨的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)顯示，去年，我國數(shù)據(jù)中心用電量約1400億千瓦時(shí)，同比增長31%，遠(yuǎn)高于全社會(huì)用電量6.8%的增速；到2030年，中國數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)4000億千瓦時(shí)，從目前占全社會(huì)用電量不到2%提升至6%。

為解決算力增長與電力供應(yīng)之間的難題，推動(dòng)算力科學(xué)布局，2022年初國家實(shí)施“東數(shù)西算”工程，在全國規(guī)劃建設(shè)八大算力樞紐和十大數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)資源充裕、特別是可再生能源豐富的西部地區(qū)發(fā)展數(shù)據(jù)中心以承接?xùn)|部算力需求，有效解決用電瓶頸。

韶關(guān)憑借充足的能源保障和較低的綜合成本，成為服務(wù)大灣區(qū)的算力中心，部署了大規(guī)模的算力項(xiàng)目。據(jù)介紹，韶關(guān)算力集群目前已入駐三大通訊運(yùn)營商、騰訊等一批算力中心項(xiàng)目，建成12萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，規(guī)劃了數(shù)據(jù)中心集群6277畝、總規(guī)劃算力規(guī)模約54.6萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架。

這些算力項(xiàng)目全部投產(chǎn)后，年用電量達(dá)90億千瓦時(shí)，以2024年韶關(guān)全社會(huì)用電量184億千瓦時(shí)計(jì)算，算力中心用電量將占到韶關(guān)全部用電量的一半。

如此龐大的用電需求，韶關(guān)的電夠用嗎？記者了解到，粵北韶關(guān)其實(shí)是能源大市，尤其是綠電資源十分豐富。

據(jù)韶關(guān)市供電部門統(tǒng)計(jì)，韶關(guān)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模大、新能源占比高，總裝機(jī)1019萬千瓦，其中非化石裝機(jī)容量679萬千瓦，占比61%，全市年總發(fā)電量266億千瓦時(shí)，非化石發(fā)電122億千瓦時(shí)，約每兩千瓦時(shí)電就有一千瓦時(shí)是清潔能源，除去全市每年180多億的自用電量，年富余電量達(dá)81億千瓦時(shí)。

其中，韶關(guān)綠電主要是水電和光伏發(fā)電，其中境內(nèi)武江、湞江和北江等水系發(fā)達(dá)，全市水電裝機(jī)容量219萬千瓦、年發(fā)電量達(dá)73億千瓦時(shí)，光伏裝機(jī)260余萬千瓦、年發(fā)電約18億千瓦時(shí)。從數(shù)值上看，韶關(guān)僅水電和光伏發(fā)電就可以滿足算力中心總用電需求。

此外，韶關(guān)的綜合電價(jià)在省內(nèi)較低。據(jù)韶關(guān)市供電局?jǐn)?shù)據(jù)，韶關(guān)供應(yīng)算力中心的電價(jià)為0.5966元/千瓦時(shí)，比珠三角工業(yè)電價(jià)低20%～30%，而電價(jià)在算力中心運(yùn)營總成本中占比約50%～60%，電價(jià)降低可以有效降低總運(yùn)營成本。

韶關(guān)距離大灣區(qū)近，也進(jìn)一步將電力能源豐富的優(yōu)勢(shì)放大。服務(wù)于粵港澳大灣區(qū)的實(shí)時(shí)算力中心不能離大灣區(qū)太遠(yuǎn)，否則很難滿足大灣區(qū)的低時(shí)延算力需求。韶關(guān)距離大灣區(qū)200—300千米，目前已建成13條連接大灣區(qū)400G全光運(yùn)力網(wǎng)以及12條省際光纜，構(gòu)建“市區(qū)1毫秒、大灣區(qū)3毫秒、省內(nèi)5毫秒、樞紐中心和主要省會(huì)城市20毫秒”高速算力時(shí)延圈，完全能滿足大灣區(qū)的金融、證券、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等各種實(shí)時(shí)算力需求。因此，“電力充足+距離近”讓韶關(guān)成為建設(shè)大灣區(qū)算力中心的理想之地。

算力中心供電如何萬無一失

人臉識(shí)別、DeepSeek智能問答、AI視頻自動(dòng)生成……每天海量的人工智能運(yùn)算指令，需要24小時(shí)不間斷運(yùn)行的算力中心來實(shí)時(shí)響應(yīng)。而如果算力中心有幾秒鐘的斷電，都會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失、延遲，造成無法估量的損失。算力中心對(duì)電力穩(wěn)定供應(yīng)有著苛刻要求。如何將穩(wěn)供電做到萬無一失？這也考驗(yàn)著當(dāng)?shù)毓╇姴块T以及算力中心的電力運(yùn)維者們。

據(jù)了解，算力中心物理空間外的電網(wǎng)由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)部門負(fù)責(zé)，而算力中心內(nèi)部的電力設(shè)施則由項(xiàng)目方自行鋪設(shè)。通過內(nèi)外合力，為算力中心打造一張牢固的供電之網(wǎng)。

其中，在算力項(xiàng)目內(nèi)部，共設(shè)有三道供電保險(xiǎn)。第一道是“雙回路”保障，每個(gè)算力中心接入兩路獨(dú)立的市電電源，從不同高壓變電站引入獨(dú)立市電線路，互為備份，形成物理隔離的“雙回路”供電，規(guī)避單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。其次，算力中心會(huì)部署大量的大容量不間斷電源系統(tǒng)（UPS），電源多為蓄電池，當(dāng)正常市電中斷時(shí)，能以毫秒級(jí)瞬間接管負(fù)載，確保算力設(shè)備供電不中斷。第三道保險(xiǎn)是高壓柴油發(fā)電機(jī)供電。柴油發(fā)電機(jī)作為市電中斷時(shí)的終極保障，能在UPS電池耗盡前自動(dòng)啟動(dòng)，提供持續(xù)數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天的電力，直至市電恢復(fù)。

在算力中心外部，韶關(guān)也高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)了電網(wǎng)基礎(chǔ)配套設(shè)施。記者從韶關(guān)市供電局獲悉，國標(biāo)GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》按使用性質(zhì)、數(shù)據(jù)丟失或運(yùn)行中斷在經(jīng)濟(jì)或社會(huì)上造成的損失或影響程度，將數(shù)據(jù)中心分為A、B、C三級(jí)，其中A級(jí)為最高級(jí)別的容錯(cuò)數(shù)據(jù)中心。韶關(guān)數(shù)據(jù)中心集群算力項(xiàng)目按國家A級(jí)數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)，為算力中心項(xiàng)目提供雙回路供電，且電網(wǎng)容量以算力中心兩倍功率配置。

針對(duì)韶關(guān)算力中心規(guī)劃59萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架算力規(guī)模的用電需求，供電部門大力推動(dòng)“電算協(xié)同”，在現(xiàn)有2座220千伏變電站及8座110千伏變電站基礎(chǔ)上，再配套建設(shè)4座220千伏變電站及13座110千伏變電站，按照電網(wǎng)最高可靠性標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)網(wǎng)，總投資約26億元，預(yù)計(jì)2028年底全部建成。目前，韶關(guān)已完成1座220千伏變電站和2座110千伏變電站建設(shè)，確保電力設(shè)施配套適度超前于算力中心集群發(fā)展。

節(jié)電黑科技讓算力綠起來

算力的擴(kuò)容帶來用電量的迅猛增長，在“雙碳”目標(biāo)背景之下，降低能耗和碳排放成為算力中心建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。如何讓算力中心從“電老虎”變成低排放的“綠巨人”？

圍繞算力設(shè)備和制冷兩大高耗電環(huán)節(jié)，算力中心使用節(jié)能設(shè)備和技術(shù)、推動(dòng)算力中心綠電直供等，推動(dòng)算力綠起來。在降低算力卡能耗上，目前業(yè)內(nèi)普遍采用大模型算法優(yōu)化、提高GPU使用率、推動(dòng)“算網(wǎng)融合”等方式。

廣東碳中和研究院（韶關(guān)）副院長張豪介紹，優(yōu)化算法能有效節(jié)約算力使用，一些大模型算法可在不犧牲性能的前提下減少冗余計(jì)算，從而在源頭上降低能耗?！按送猓饲耙恍┧懔C(jī)柜的算力卡利用效率不高，造成算力閑置，通過智能調(diào)度，將算力卡使用效率提高到80%甚至更高，則可有效減少算力機(jī)柜規(guī)模，降低能耗?！睆埡勒f。

算力卡制造工藝的進(jìn)步，也在有效降低能耗?！叭缟仃P(guān)算力中心正大規(guī)模使用的國產(chǎn)算力卡，在相同能耗下，算力比前一代提升好幾倍。這在算力增長的背景下，有助于減輕算力中心的整體用電負(fù)荷?！比A南數(shù)谷項(xiàng)目投資方鷹碩集團(tuán)（深圳）有限公司副總裁黃奕閩說。

制冷新技術(shù)的應(yīng)用，能有效降低算力中心制冷能耗。目前，業(yè)界使用PUE值來衡量算力中心非IT設(shè)備（主要是制冷設(shè)施）的能耗情況，PUE是數(shù)據(jù)算力中心消耗的總能源與IT設(shè)備消耗能源的比值，越接近1表明非IT設(shè)備耗能越少，能效水平越好。

韶關(guān)投產(chǎn)和新建的算力項(xiàng)目正在推廣使用液冷技術(shù)。相比傳統(tǒng)制冷，液冷可將PUE從傳統(tǒng)的1.5—1.6降低至1.2，甚至更低。張豪介紹，當(dāng)單個(gè)機(jī)柜算力卡比較密集的時(shí)候，僅憑冷風(fēng)很難達(dá)到散熱要求，必須使用液冷，液冷逐漸成為超高密度算力中心的最佳制冷方式。投產(chǎn)的華南數(shù)谷、中國電信粵港澳大灣區(qū)一體化數(shù)據(jù)中心等項(xiàng)目運(yùn)用了液冷技術(shù)。

在華南數(shù)谷一期算力大樓首層算力液冷機(jī)房，算力服務(wù)器中每個(gè)運(yùn)行的GPU、CPU芯片表面都安裝金屬冷板，冷卻液在冷板內(nèi)流動(dòng)，通過導(dǎo)熱硅膠的熱傳遞將芯片熱量快速帶走。冷板式液冷技術(shù)中，液體不直接接觸電子元器件，安全性高、設(shè)備兼容性強(qiáng)。

“液冷建設(shè)成本是普通風(fēng)冷系統(tǒng)的兩倍，但能耗更低，項(xiàng)目一樓液冷系統(tǒng)PUE為1.15，二至五樓使用風(fēng)冷系統(tǒng)，PUE則接近1.25。長期來看，使用液冷還是劃算的。”黃奕閩說。

韶關(guān)算力中心傳統(tǒng)的水冷技術(shù)也在節(jié)能路徑上不斷創(chuàng)新。在華南數(shù)谷算力大樓附近，一幢高30多米的巨型圓柱形蓄水罐十分顯眼。據(jù)華南數(shù)谷項(xiàng)目運(yùn)維副總經(jīng)理王峰介紹，該罐體為蓄冷罐，容量達(dá)3200多立方米，比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大4倍，主要利用晚上低谷電價(jià)蓄低溫冷凍水，白天尖峰電價(jià)釋放冷凍水為算力設(shè)備降溫，有效降低能耗。

節(jié)電技術(shù)能降低能耗，但目前算力中心普遍使用電網(wǎng)供電，而電網(wǎng)中火電約占一半，算力中心始終難以摘掉碳排放大戶的帽子。如何降低算力中心碳排放？今年3月，國家發(fā)改委、國家能源局等5部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)可再生能源綠色電力證書市場(chǎng)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，提出國家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電消費(fèi)比例未來要在80%的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，韶關(guān)市也積極引導(dǎo)算力中心購買綠電并推廣綠電直供，提高算力中心綠電使用比例。據(jù)韶關(guān)供電局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，供電部門主動(dòng)向企業(yè)講解政策，撮合用電方與新能源上網(wǎng)企業(yè)以長期協(xié)議等形式購買綠電。

此外，依托豐富綠電資源，韶關(guān)正在積極探索推動(dòng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”的綠電直供模式。該模式構(gòu)建由水電光伏供電、儲(chǔ)能電站和智慧能源管理調(diào)節(jié)等一體的綠色供電體系，將韶關(guān)綠電直接供應(yīng)給算力中心。

“目前，韶關(guān)黨委和政府、供電企業(yè)、算力企業(yè)都在積極合作推動(dòng)綠電直供模式，并正在試點(diǎn)。韶關(guān)水電發(fā)電量較大、且供電穩(wěn)定，具備綠電直供的優(yōu)勢(shì)，相信韶關(guān)在綠色算力建設(shè)上能夠率先取得成效。”張豪說。