近日，阿里巴巴與華北電力大學合作開展的可再生能源消納驅動的數據中心“算力-電力”優(yōu)化調度項目以試運行方式參與了華北電力調峰輔助服務市場。該項目在電力系統(tǒng)調峰信號的引導下將阿里巴巴位于江蘇省南通數據中心的部分算力負載轉移至河北省張北數據中心，全球范圍內首次實現了數據中心和電力系統(tǒng)以促進可再生能源消納為目標的協同調度，也是國內首次跨區(qū)域“算力-電力”優(yōu)化調度驗證實驗。

本次數據中心與電力系統(tǒng)協同調度實驗包括多個阿里內部應用場景，如淘寶搜索、推薦等多類型算力負載類型。通過阿里云算力調度系統(tǒng)將南通數據中心搜索業(yè)務和推薦業(yè)務遷移至由可再生能源供電的張北數據中心，從而使南通機房相關電力負荷下降約100千瓦，約150千瓦時電量轉移至張北機房，增加了該時段華北電網可再生能源消納，減排二氧化碳120千克。

優(yōu)化資源配置 提升算力使用效率

今天，數據中心已成為支撐我國社會經濟發(fā)展的重要新型基礎設施，但面臨能源需求量大、清潔低碳運行壓力大等挑戰(zhàn)。預計到2035年，我國數據中心電力消耗將達到78太瓦時，約占全國總電力消耗的4%;碳排放將達到2.3億噸，約占全國碳排放總量的2-4%。2021年5月，國家發(fā)展改革委等四部門聯合印發(fā)了《全國一體化大數據中心協同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，明確提出提升跨區(qū)域算力調度水平，優(yōu)化資源配置，提升資源使用效率。2021年10月，《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》指出，提升數據中心、新型通信等信息化基礎設施能效水平。國務院《“十四五”數字經濟發(fā)展規(guī)劃》提出，加快構建算力、算法、數據、應用資源協同的全國一體化大數據中心體系;持續(xù)提升數據中心可再生能源利用水平。本次數據中心與電力系統(tǒng)之間的協同調度實驗，正是踐行國家相關政策的一次有益嘗試。

什么是“算力-電力”協同調度？

簡單來說，數據中心與電力系統(tǒng)協同調度的本質是以數據中心靈活用能賦能電力系統(tǒng)源網荷深度互動，用電力市場信號引導數據中心用戶靈活調度算力負載執(zhí)行時間、地點，從而增加電力系統(tǒng)運行靈活能力，最終降低數據中心用能成本和碳排放。

作為全球首次在超大規(guī)模云計算系統(tǒng)實際生產場景下的協同調度實驗，其關鍵難點既在于算力業(yè)務本身的海量異構特性和復雜依賴關系，又在于面向電力系統(tǒng)運行信號的海量計算資源和算力需求的多層級、多時空高效匹配。本次實驗， 創(chuàng)造性的實現了信息網絡與電力網絡的有機協同、相互配合，實現了在實際算力調度場景和電力運行場景下，通過“算力-電力”優(yōu)化調度嘗試助力可再生能源消納。

在本項目執(zhí)行期間，國家能源局市場監(jiān)管司、華北監(jiān)管局多次聽取匯報，為項目順利推進提供了政策保障。國家電網華北分部調度控制中心在項目參與輔助服務市場的全過程中也給予了大力指導。國網冀北電力公司就阿里云張北數據中心消納利用可再生能源提供了數據支持和技術保障。

以數據中心為代表的算力基礎設施，正在成為支撐數字經濟“上云、用數、賦智”的物理底座。數據中心的高載能屬性、算力基礎設施的網絡屬性、算力服務未來的公共屬性，使得算力與電力間存在深刻聯系。

阿里巴巴與華北電力大學就數據中心和電力系統(tǒng)協同調度領域已開展多年聯合研究，未來雙方將繼續(xù)推動數據中心“算力-電力”優(yōu)化調度項目研究和應用，推動綠色高質量發(fā)展，助力數據中心行業(yè)新型電力系統(tǒng)建設和“雙碳”目標實現。