【北京邮电大学紫金山实验室】算电协同技术白皮书

近日，北京邮电大学联合紫金山实验室发布了《算电协同技术白皮书（2025）》，该报告深入探讨了数字经济与能源革命深度融合背景下，算力与电力协同发展面临的机遇与挑战，并提出了构建高效、低碳的算电协同体系以实现“双碳”目标的关键路径。报告详细介绍了算电协同的发展背景、基本概念、功能架构、关键使能技术，并分析了典型应用场景、生态建设，同时探讨了面临的技术挑战和未来发展方向。这份报告是政产学研各界系统性参考的重要资料，对推动算力网络与新型电力系统深度融合具有指导意义，其中包含了丰富的行业数据、技术解析和政策建议，对相关领域的专业人士和决策者来说，提供了宝贵的信息和深刻的洞见。

在数字经济和能源革命的大潮中，算力和电力的结合变得日益紧密。这份《算电协同技术白皮书》为我们揭示了算力和电力如何协同发展，共同推动“双碳”目标的实现。

算力，也就是计算能力，已经成为一种重要的生产力。就像电力一样，算力对于现代社会的发展至关重要。报告显示，我国算力总规模在2023年已经达到230EFLOPS，智能算力增速高达45%。这表明，随着技术的快速发展，我们对算力的需求正在急剧增加。

然而，这种增长也带来了能源问题。数据中心的耗电量突破了1500亿千瓦时，占全社会用电量的1.6%。这相当于三峡电站全年发电量的1.5倍。这样的能源消耗是巨大的，也给我们的能源供应带来了压力。

电力系统也在经历变革。新能源装机占比已突破50%，但是“弃风弃光”和东部电力短缺的结构性矛盾日益凸显。这就需要我们构建一个高效、低碳的算电协同体系，以实现“双碳”目标。

算电协同面临的挑战很多。资源匹配方面，算力基础设施主要集中在东部，依赖化石能源供电，而西部新能源富集区却面临算力需求不足的问题。系统协同层面，算力调度和电力系统缺乏统一的优化框架，造成新能源利用率损失3%-5%。技术层面，算力系统的异构性与电力系统的波动性难以通过传统控制模型实现兼容，跨域协同效率低下。

白皮书详细介绍了算电协同的发展背景、基本概念、功能架构、关键使能技术等。同时，分析了算电协同典型应用场景、生态建设，并探讨了算电协同面临的技术挑战和未来发展方向。

算电协同功能架构遵循分层解耦、模块协同、智能演化的设计理念，围绕资源调度、系统感知、任务控制、能效优化等核心目标，构建涵盖从基础设施到智能决策的完整功能闭环。

在算电协同体系中，使能技术是实现算力、网络与能源资源高效融合与协同调度的关键支撑。其涵盖从底层资源纳管，到能源多能互补调度，再到全局感知预测、确定性网络承载、智能化决策控制、全周期数字孪生以及多要素可信交易等多个环节。

算电协同典型应用场景包括“算随电调”和“电随算用”。“算随电调”通过柔性调控算力负荷主动适配新能源出力特性，有效提升可再生能源消纳能力。“电随算用”模式通过电力资源的动态优化配置，满足算力负荷的差异化需求，实现绿电高效利用与算力稳定运行的协同。

算电协同生态建设，已成为推动产业绿色升级和技术创新融合发展的重要抓手。我国需统筹考虑算力侧与电力侧协同规划、智能响应与绿色低碳路径，实现从单点优化向系统性协同升级，形成全产业链高质量发展新格局。

面对算电协同的挑战，未来发展方向包括智能调度技术、绿色计算技术、边缘计算与微电网的深度耦合、政策体系的多维生态构建以及量子计算与AI大模型赋能调度系统等。

这篇文章的灵感来自于《算电协同技术白皮书》。除了这份报告，还有一些同类型的报告也非常有价值，推荐阅读，这些报告我们都收录在同名星球，可以自行获取。

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