算力的尽头是电力。人工智能产业发展催生算力、电力巨大需求,南京通过“算电协同”破局,化解人工智能领域能源供需矛盾
当你在DeepSeek对话框敲下一行字、在元宝生成一张图,背后是成千上万块显卡在“烧”电。据测算,当用户与AI完成一次对话,云端服务器便会消耗2瓦时电能,约等于开灯十分钟的耗电量;若使用AI生成一段视频,所需电量则升至50瓦时,足够一台电风扇持续运转约1小时。《数据中心全生命周期绿色算力指数白皮书》预测,到2030年,我国数据中心能耗总量将超过4000亿千瓦时。
让算力更懂电力变化,电力更懂算力需求——算电协同,这盘棋下的是“先手”。南京是中国智能电网产业核心高地,人工智能(软件)产业是南京核心产业之一,当“强电”遇见“强算”,南京如何更“来电”?
云端虚拟电厂精准调度电力
不冒烟、不发电,不建厂房、不建机组,仅需“云端”操作,便可解决电力供需不平衡问题——在江苏某算力中心背后,一座看不见的虚拟电厂正在悄然运转。
“虚拟电厂就是虚拟化的发电厂,它是一个智慧能源管控平台。”国网电科院(南瑞集团)研发中心资深软件研发工程师金玉龙指着“虚拟电厂”运行管控系统介绍。
虚拟电厂一头连着算力中心,一头连着电力市场,是电力“大脑”,也是能源“指挥官”。当电力市场现货电价出现峰谷波动,运行管控系统及时发送信号,引导算力中心在电价高峰时段降低负荷,低谷时段提升负荷,实现“削峰填谷”。
目前,南瑞研发的虚拟电厂运营管控系统已在全国十余个省份落地应用,在省级电网市场占有率全国第一。通过对算力中心储能、空调负荷与电力消耗关联关系的精准建模,系统可实现对算力用电的精准预测,准确率最高达85%,用户平均度电成本降低约13%。
如果虚拟电厂是能源“指挥官”,那么南瑞瑞腾公司研发的智算调度平台,就是算力“排班经理”。
“虚拟电厂调度的是电力,我们调度的是算力。”南瑞瑞腾公司技术专家刘文松举例说明:“比如,白天电网负荷重,就优先保障大家日常使用的功耗低的推理服务,把高功耗的训练任务放到晚上。”这种“潮汐调度”模式可以让中等规模数据中心的电力消耗与电网负荷相匹配,推动碳减排目标实现。
新型变压器传输电力稳又省
走进南京江北新区,南京立业电力变压器有限公司(以下简称“南京立业”)的智能化厂房里焊花飞溅。一台台为智算中心量身定制的电力变压器正在加速成型,即将发往全国各地。
“这就是算力中心的电力‘心脏’。”公司副总经理陈天龙说。
传统变压器的铁芯采用普通硅钢片,电流通过时,铁芯自身会发热、磁化,这部分“还没出门就消耗掉”的电,叫空载损耗。南京立业采用的高导磁硅钢片,相当于给电流铺了一条“低阻高速公路”——磁力线跑得更顺畅,自身发热更少,空载损耗自然降下来。
绕组同样有学问。普通铜材含有微量杂质,电阻偏高。而南京立业选用的无氧铜绕组,纯度更高、电阻更低,电流通过时“一路畅通”,负载损耗也随之降低。
“一个降空载,一个降负载,双管齐下,自然低于国家标准。”陈天龙说。
但省电不是唯一目的。AI大模型训练动辄数周,一旦供电中断,数据丢失、训练归零,损失不可估量。为此,南京立业变压器练就了高抗短路、低温升的“金钟罩”,确保在高负荷冲击下依然稳如磐石。同时,这台变压器还自带“电子警卫”——内置智能监控模块24小时“执勤”,实时监测运行状态,能在故障发生前提前预警。
一江之隔的江宁,中电变压器南京生产基地同样忙碌。为赋能“绿色数据中心”建设,该企业研发出采用一级能效的非晶合金干式变压器和IDC智能一体化电力模块等绿色先锋系列产品。
2025年,公司变压器业务实现约20%增长,不仅成功交付南京腾讯华东云计算基地220kV变电站项目,还顺利中标中国联通集采框架标,实现对移动、电信、联通三大通信运营商的业务覆盖。
“超级充电宝”及时填补用电缺口
AI数据中心用电具有“脉冲式”特征:模型训练时电力需求瞬间飙升,导致电网电压剧烈波动,远超传统工业的平稳负荷。同时,“靠天吃饭”的绿电,受昼夜更替与极端气象的掣肘极大。在深度学习模型训练或高频算法交易过程中,哪怕是毫秒级的供电闪断,都可能导致运算停滞,甚至引发硬件交换机阵列的大面积物理损毁。
如何破题?储能系统正日益成为不可或缺的关键基础设施。
在江宁开发区空港片区,由京耀(南京江宁)综合能源服务有限公司投资建设的南京江宁开发区50兆瓦/100兆瓦时电网侧储能项目顺利并网,可向南京电网提供5万千瓦的短时应急调峰能力;大唐南京热电有限责任公司50兆瓦/100兆瓦时二期集中式共享储能电站,预计每年可增加清洁能源消纳约3200万千瓦时;南京江北110.88兆瓦/193.6兆瓦时储能电站正式并网投运……一个个“超级充电宝”正在南京加速落子。
一些数据中心开始尝试现场部署“源—网—荷—储”一体化分布式微电网,用燃气轮机做支撑,打造直接嵌套在超大型数据中心园区内部的“微型能源生态基座”。而南京科远智慧科技集团股份有限公司自主研发的NT6000智能控制系统,则是这个生态基座的“神经中枢”。
“燃气轮机扮演主力发电机组角色,与光伏列阵、储能矩阵精密配合,共同编织成一张智能化的局部供电网络,直接、零距离地为数据中心供电。”该公司副总裁赵文庆介绍。
赵文庆表示,算力中心的用电特征是负荷瞬息万变,当大语言模型突发性的大规模并行训练会瞬间“抽干”电力池的电量,如果夜间光伏停摆或遭遇极端静风期,控制系统能以毫秒级的敏锐度实时感知到算力网络传导出的电力波幅信号,并立即跨界向燃气轮机下达最高优先级的响应指令——燃气轮机能快速点火响应,精准增加燃料喷射与进气量,瞬间填平电力缺口,确保电能供应曲线与算力需求曲线严丝合缝,一秒都不耽搁。
当前,算电协同建设仍面临诸多挑战,但南京的电力家底越攒越厚。迎着承接AI时代浩荡春风,南京越来越“来电”。
据《南京日报》