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(shù)據(jù)中心“算力-電力”優(yōu)化調(diào)度項目以試運行方式參與了華北電力調(diào)峰輔助服務市場。該項目在電力系統(tǒng)調(diào)峰信號的引導下將阿里巴巴位于江蘇省南通數(shù)據(jù)中心的部分算力負載轉移至河北省張北數(shù)據(jù)中心，全球范圍內(nèi)首次實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心和電力系統(tǒng)以促進可再生能源消納為目標的協(xié)同調(diào)度，也是國內(nèi)首次跨區(qū)域“算力-電力”優(yōu)化調(diào)度驗證實驗。
本次數(shù)據(jù)中心與電力系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度實驗包括多個阿里內(nèi)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(diào)度系統(tǒng)將南通數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)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(shù)據(jù)中心已成為支撐我國社會經(jīng)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(shù)據(jù)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(lián)合印發(fā)了《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)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(diào)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(shù)據(jù)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(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，加快構建算力、算法、數(shù)據(jù)、應用資源協(xié)同的全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系;持續(xù)提升數(shù)據(jù)中心可再生能源利用水平。本次數(shù)據(jù)中心與電力系統(tǒng)之間的協(xié)同調(diào)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(xié)同調(diào)度？
簡單來說，數(shù)據(jù)中心與電力系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度的本質是以數(shù)據(jù)中心靈活用能賦能電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷深度互動，用電力市場信號引導數(shù)據(jù)中心用戶靈活調(diào)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(shù)據(jù)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(chǎn)場景下的協(xié)同調(diào)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(xiàn)了信息網(wǎng)絡與電力網(wǎng)絡的有機協(xié)同、相互配合，實現(xiàn)了在實際算力調(diào)度場景和電力運行場景下，通過“算力-電力”優(yōu)化調(diào)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(wǎng)華北分部調(diào)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(wǎng)冀北電力公司就阿里云張北數(shù)據(jù)中心消納利用可再生能源提供了數(shù)據(jù)支持和技術保障。
以數(shù)據(jù)中心為代表的算力基礎設施，正在成為支撐數(shù)字經(jīng)濟“上云、用數(shù)、賦智”的物理底座。數(shù)據(jù)中心的高載能屬性、算力基礎設施的網(wǎng)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(lián)系。
阿里巴巴與華北電力大學就數(shù)據(jù)中心和電力系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度領域已開展多年聯(lián)合研究，未來雙方將繼續(xù)推動數(shù)據(jù)中心“算力-電力”優(yōu)化調(diào)度項目研究和應用，推動綠色高質量發(fā)展，助力數(shù)據(jù)中心行業(yè)新型電力系統(tǒng)建設和“雙碳”目標實現(xiàn)。
