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CIDC专家委员、北京理工大学 王永真等:面向算力-电力-热力协同的术语及标准体系初探

来源:本站 发表时间: 2025年04月21日

    由中国通信工业协会数据中心委员会(CIDC)组织,北京理工大学牵头,联合科研院所、高校、龙头企业等近50家单位,共同编制的T/CA 310—2024《数据中心算力-电力-热力协同 术语》标准(以下简称“标准”)于2024年11月26日,在全国团体标准信息平台上正式发布,自2024年12月1日起正式实施。该标准在2024年12月20日,CIDC主办的2024算力产业生态高质量发展大会上举行了发布仪式。

     

    《数据中心算力-电力-热力协同 术语》标准规定了数据中心算力-电力-热力协同相关的专业术语,适用于数据中心算力-电力-热力协同的相关技术和工程领域。

    面向算力-电力-热力协同的术语及标准体系初探

    王永真1,2,韩艺博1,郭凯3,韩恺1,2,韩特4,5,范俊秋6,7

    (1.北京理工大学机械与车辆学院;2.北京理工大学重庆创新中心;3.中国电子技术标准化研究院;4.北京理工大学管理学院;5.北京理工大学碳中和系统工程北京实验室;6.贵州电网有限责任公司;7.贵州大学电气工程学院)

    原文发表在《电力建设》2024年第4期。

    原文下载:面向算力-电力-热力协同的术语及标准体系初探.pdf

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    引用本文

     

     

     

    王永真, 韩艺博, 郭凯, 等. 面向算力-电力-热力协同的术语及标准体系初探[J]. 电力建设, 2025, 46(4): 71-83.

    WANG Yongzhen, HAN Yibo, GUO Kai, et al. A preliminary exploration on the terminology and standard system for computing power-electricity-heat synergy[J]. Electric Power Construction, 2025, 46(4): 71-83.

    摘  要

     

     

     

    【目的】随着数据中心能耗的不断增长以及可再生电力的快速渗透,算力-电力-热力的协同能够打破算、电、热各环节烟囱式发展的现状,助推数据中心和新型能源系统的高质量可持续发展。但是,算力-电力-热力协同体系建设与标准的制定缺乏规范和指导,在一定程度上有碍于提升数据中心的能源利用效率和协同优化水平。【方法】文章分析了数据中心算力-电力-热力协同体系的研究和建设现状,总结现有术语的不足之处,并从通用术语、集成优化术语、评价术语等方面给出了部分算力-电力-热力协同的要点术语示例。【结果】结果表明,数据中心算力-电力-热力协同正处于初步探索阶段,应做好多行业主体交叉下协同术语的规范性工作。【结论】文章构建了算力-电力-热力协同标准体系,主要包含基础标准、业务标准与服务标准三方面,以期能够有效指导数据中心与电网、热网的深度协作,推动能源多元化、集约化利用,并对算力-电力-热力协同标准化工作的推进提供参考与建议。

    研究背景

        新型电力系统及智算的快速发展,给数据中心的节能减排带来了新的挑战和机遇。数据中心内部存在大量灵活性资源可参与新型电力系统的调节,包括智算任务负荷的可调节潜力、备用的柴发、不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)储能以及空调制冷、蓄冷等热力灵活性资源,如何激发这些能源资源装置的增值价值潜力,已经成为其参与增强电力系统以及热力系统灵活性的重要思考;另一方面,基于梯级利用、多能互补、源网荷储的综合智慧能源理念、技术和模式的发展,驱动数据中心“算力网”与邻域“电力网”“热力网”深度融合,以实现数据中心集群节能降耗、绿色高质量可持续发展。

        算力-电力-热力协同具有耦合交叉强、异质能流多、涉及主体广、耦合变量杂、评价维度难、涉及链条长等特点,特别是如何将智算任务调度与电力供应实时耦合,如何构建灵活可调的协同运行机制,仍有许多标准化的技术规范术语需要深入研究与探索。

     

    研究思路

    本文分析数据中心算力-电力-热力协同体系的研究和建设现状,总结现有术语的不足之处,并从通用术语、集成优化术语、评价术语等方面给出了部分算力-电力-热力协同的要点术语示例。

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    ⬆ 图1  数据中心算力与电力互动模式

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    ⬆ 图2  数据中心算力与热力耦合模式

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    ⬆ 图3  数据中心算力-制冷联动示意

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    ⬆ 图4  算力-电力-热力协同标准体系

     

    结论

        算力-电力-热力协同的充分发展将激发全要素生产率的提升。但算力-电力-热力协同涉及范围广、链条长、主体多、不确定性强,带来了术语统一、集成优化及多维评价的难题,本文从算力-电力-热力协同的术语标准出发,就当前算力-电力-热力协同的关键术语进行了梳理,并结合现有研究展开评述,同时给出了算力-电力-热力协同的标准体系。本文主要结论如下:

        1)算力-电力-热力协同是数字经济基础设施和能源经济基础设施在生产力和生产关系上交互耦合的必然趋势;

        2)应从通用术语、集成优化术语和评价术语开始,做好多行业主体交叉下算力-电力-热力协同专用术语的规范性工作;

        3)可从基础标准、业务标准和服务标准3个体系维度谋划算力-电力-热力协同的标准体系,展开相关研究工作。

        诚然,算力-电力-热力协同涉及的相关术语及标准规范相对较多,本文难以全面分析,希望在后续的研究中,与业界学者共同研讨。

     

    作者简介

        王永真,男,博士,副教授,主要研究方向为数据中心综合能源系统、新型动力系统智能控制;

        韩艺博,男,博士研究生,主要研究方向为数据中心综合能源系统规划调度;

        郭凯,男,硕士,高级工程师,主要研究方向为绿色数据中心及数据中心节能降碳;

        韩恺,男,博士,教授,通信作者,主要研究方向为新能源动力系统建模与控制、燃料电池和综合智慧能源;

        韩特,男,博士,副教授,主要研究方向为智慧能源管理、复杂系统智能运维、科学机器学习;

        范俊秋,男,硕士,工程师,主要研究方向为电力调度和控制。

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