从“各唱各调”到“同频协奏”，算电协同解锁“新玩法”

算电协同的本质是算力基础设施与新型电力系统双向深度耦合，实现“以电强算、以算促电”的闭环。2026年，算电协同被首次写入政府工作报告，并纳入“十五五”规划，是统筹发展数字经济、保障能源安全、落实“双碳”目标、建设全国统一大市场的顶层战略部署。

算电协同的发展动因

从电力侧来看，随着人工智能与社会生产生活的密切结合，AI算力用电呈现指数级增长。根据国家能源局的公开信息，2025年全国算力中心用电量达1700亿kW·h，近3年用电增速为39.5%，远超全社会用电增速；预测2030年算力用电将突破7000亿kW·h，占全社会用电量的5%以上。单座大型智算集群耗电量等同于一座中型城镇，AI大模型训练、视频生成等高负载业务持续拉高用电负荷。

虽然AI算力用电需求急剧增长，但新能源电力消纳却存在困难。我国风光装机容量占全国总装机容量的比重超过56%，但风电、光伏出力随天气波动，而西部新能源基地本地工业负荷不足，且新能源发电具有波动性，因此大量清洁电力无法就地消纳，造成能源浪费。

从算力侧看，算电协同的现实需求主要来源于如下四个方面。

0

1

算力业务需求持续增长，算力设施耗电量不断攀升，能源系统承载压力持续加大；

0

2

算力基础设施对电能质量、供电稳定性、系统韧性的要求日趋严苛，承载关键数字化服务、公益类应用的数据中心尤为突出；

0

3

波动性可再生能源并网占比持续提升，电网亟需大量可灵活调节的用电负荷，而算力负荷具备动态调度、协同优化的调控潜力；

0

4

能效提升、碳减排、可持续发展的约束不断收紧，倒逼数字基础设施与能源基础设施深度联动。

算电协同不是简单的“数据中心建在电站旁”，而是国家统筹数字安全、能源安全、“双碳”目标、区域均衡、产业竞争力的系统性战略部署：短期解决AI算力用电瓶颈与新能源消纳痛点，中长期构建数字与能源双向赋能、绿色低碳、安全高效的现代化产业体系，抢占全球人工智能与新型电力系统发展制高点。

算电协同的主要模式

根据资源禀赋、存量/新增、主体协同等多种因素，可将算电协同模式分为物理基建类、柔性调度类、市场化交易类和跨区域战略联动类。

物理基建类

物理基建类算电协同以重资产实体建设为核心，依托绿电直供专线、“源网荷储”一体化微电网等硬件载体，聚焦西部算力枢纽，实现新能源电力与算力集群的物理绑定、闭环供能与就地消纳，是算电深度耦合的基础落地形态。

绿电直供模式

该模式需要建设输电专线，采用点对点专线直连（即不需要经过公共配电网），将风光电站生产的电力直接输送至算力集群，实现“电力跟着算力走”，主要应用于西部算力枢纽。

“源网荷储”一体化微电网模式

“源网荷储”一体化是指将风电、光伏等新能源电源（源）与区域内部配电网（网）、算力中心用电负荷（荷）以及区内储能（储）进行统一规划、一体化运营，形成自给自足的区域微电网，即“风光储算”闭环微电网，大电网仅作兜底备用。

按区域规模，在该模式下可分为三种落地形式。一是园区级（最普及），单个算力中心配套光伏和储能，对园区内的算力中心用电、光伏发电及电力储能进行统一调配。二是市县区域级，主要是市县区域内的算力新城配套大型风光发电基地。在该落地形式下，需要对算力新城用电负荷、发电电源、市县区域内部配电网以及区域储能进行统一规划和一体化运营。三是跨省大基地级，主要面向西北部新能源丰富的省份，如蒙西、陇东的千万千瓦级风光配套算力集群。

柔性调度类

柔性调度类算电协同属于轻资产、可快速推广的协同模式，依托虚拟电厂（virtual power plant，VPP）聚合调控、跨区域算力迁移调度动态匹配电力供需节奏，实现“算随电走”，是东部地区算电协同、电网削峰填谷、资源错配优化的核心落地方式。在该模式下，可分为两种落地形式。

虚拟电厂算力聚合调峰模式

VPP是一套数字化调度运营系统，依托物联网、AI、通信技术，聚合建筑物、工厂、园区内分散的电力资源并打包成一个整体，像实体电厂一样统一接受电网调度、参与电力市场交易，是一种新型虚拟电力经营主体。依托VPP统一调度平台，聚合城市内多个分散算力中心用电负荷，从而将区域内电力资源整合为整体可调资源参与电网削峰填谷、辅助服务市场，实现算力配合电力节奏，即“算随电走”。

跨区域算力迁移调度

跨区域算力迁移调度主要指“东数西算”工程。该工程将东部产生但不需要实时响应的数据，通过高速通信网络传输至西部大型数据中心存储、运算，东部仅保留低时延实时算力，实现东西部资源互补。全国一体化算力网和特高压西电东送设施是“东数西算”工程的重要基础。

市场化交易类

市场化交易类算电协同是轻资产存量改造的优选模式，无需新建实体输电设施，依托公共电网与绿电市场化交易机制，通过长期电力购买协议（power purchase agreement，PPA）和绿证确权锁定绿色电力供给，实现算力中心低碳用能与市场化精准匹配。

跨区域战略联动类

跨区域战略联动采用跨省算电联合调度平台打通电网调度系统与全国算力调度大脑，实现电力、算力双向实时联动匹配：电力侧根据算力负荷曲线优化风光、火电、储能出力，算力低谷时储能充电，算力高峰时全力外送；算力侧集群作为柔性负荷参与跨省调峰调频，赚取电力辅助服务收益，进一步降低算力用电成本。

算电协同的关键技术

算电协同的实现依赖多方面的技术突破，涉及计算、电力、通信等多个学科。

算-电映射表征

这是算电协同的基础理论与技术支撑。具体而言，需精准构建算力负荷的动态映射表征模型，明确算力任务运行状态与电力消耗、供电质量之间的量化关联，该方向目前处于理论验证、初步试点阶段，科研院所已完成基础的模型构建与仿真测试，能够实现简单场景下的算电耦合关系模拟，但映射表征的精准度、实时性与实际场景贴合度仍有较大提升空间。

算力与电力的联合调度技术

核心目标是实现“算随电动，电随算用”，依托智能监测与决策调度体系，实时捕捉算力负荷动态、新能源电力供应波动，实现快速决策与精准调度。该技术已具备基础调度功能，但整体尚未达到完全成熟状态。

面向算力中心的高比例新能源可靠供电技术

算力中心对供电可靠性、稳定性要求极高，而新能源天然具有间歇性、波动性，如何实现高比例新能源对算力中心的稳定供电，是算电协同落地的关键痛点。目前相关技术方案已在部分数据中心投入应用，能够实现一定比例的新能源供电，但尚未形成可规模化推广的成熟应用模式。

互动控制、绿电聚合供应技术

该技术是推动绿电高效消纳、实现算力中心绿色转型的核心抓手，也是衔接绿电交易与消费核算的关键支撑，其核心是构建算力集群与新能源场站集群的双向互动控制机制，实现二者的动态匹配，同时通过绿电聚合技术整合分散的新能源资源，形成稳定的绿电供应能力。

支撑算电协同的算力网技术

算电协同是算力网络发展的重要驱动力，而算力网络又是实现算电协同的关键支撑。作为国家新型数字基础设施，全国一体化算力网以高速通信网络为物理纽带，依托统一算力标识、统一调度标准，打通全国分散的通用算力、智能算力、超级算力资源，实现跨区域、跨机房、跨厂商异构算力的统一感知、智能调度、随需取用，解决各地算力“孤岛化、供需错配、闲置浪费”等问题。

支撑算电协同的算力网关键技术包括算电感知、异构算力统一编排、跨区域算力热迁移调度、算电协同调度大脑、算电协同数字孪生与可信计量。

算电感知

传统通信网络仅监测带宽、时延等物理参数；算电协同场景下，算力网络须感知算力状态、电力状态，基于融合数据构建算电联合评估模型，量化输出各节点绿电充裕度、算力可用度评分，为跨区域算力迁移、柔性算力负荷调节、源荷储协同调度提供统一数据底座，解决算力网络与电力系统信息割裂、调度缺乏协同依据的痛点，为实现“算力随绿电调配”提供基础支撑。

异构算力统一编排

将CPU（central processing unit，中央处理器）、GPU（graphics processing unit，图形处理单元）、FPGA（field programmable gate array，现场可编程门阵列）等多元算力抽象为标准化可调负荷单元，实现算力负荷可量化、可调节、可调度，是算力参与电网需求响应的核心基础。将算力负荷绑定固定能耗曲线，电网可像调节储能、工业负荷一样下发调节指令，调高算力负荷的负载增加用电、降低算力负荷的负载削减用电。算力集群动态扩缩容联动电力实时信号，绿电充足时自动扩容算力节点，风光出力下滑时收缩闲置算力，从算力侧实现电网负荷削峰填谷。

跨区域算力热迁移调度

该技术实现算力任务无中断、无感知跨东西部算力节点迁移，完成“算力跟着绿电走”空间协同，解决东西部算力需求与绿电资源时空错配问题。实现方法是构建“东部边缘实时算力+西部中心绿电算力”的分层架构：低时延刚需业务留在东部边缘算力节点；海量离线批量计算全部分流至西部算力枢纽，实现空间层面算电资源的最优匹配。

算电协同调度大脑

算电协同调度大脑是算力网络与电力系统的统一智能中枢，打通算力调度、“源网荷储”调控、电力市场交易三大体系，实现分钟级算电联动调度，主要包括以下模块。

算电多源数据融合底座：一体化打通四类全域实时数据，包括算力集群运行和能耗数据、风光新能源出力预测数据、电网负荷及实时电价数据、储能充放电状态数据，并构建统一时序数据中台，支持秒级全域数据检索及联合建模。

多时间尺度算电联合预测：融合气象大模型、算力业务时序模型，实现多尺度精准预测，提前预判电力供需缺口，预先开展算力迁移、柔性负荷调节，避免电网短时功率冲击。

算力负荷参与VPP聚合调控：将全国分散算力集群统一聚合为VPP可调资源池，算力网络平台接收电网调度、需求响应邀约信号，快速调节柔性算力负荷，实现电网削峰填谷。

算电协同数字孪生与可信计量

数字孪生、可信计量保障算电调度全流程可追溯、可计量、可碳核算，适配绿电溯源、ESG（环境、社会和公司治理）、可再生能源消纳考核需求，主要包括如下能力。

算电全域高实时数字孪生：构建算力集群、风光场站、储能、电网线路全要素虚拟镜像，实时映射算电系统运行状态；支持仿真预演，提前模拟风电光伏波动、电网尖峰场景下，算力迁移、柔性负荷调节的调度效果，规避算力断电、电力供需失衡风险。

算力-电力联合可信计量与区块链存证：打通算力能耗计量、风光发电量计量、绿证过户台账；全量计量数据实时上链不可篡改，形成完整溯源链路；每一度算力用电可追溯至对应风电、光伏电站发电量，满足零碳算力认证、企业ESG披露、碳足迹核查、消纳权重考核的法定凭证要求。

挑战与对策

当前，我国已形成物理基建、柔性调度、市场化交易、跨域联动四类算电协同落地模式，支撑算电协同的算力网等相关技术快速发展，但整体仍处于试点阶段，规模化落地仍存在多重瓶颈。落地挑战集中在如下5个方面。

0

1

模式推广壁垒突出

西部重资产的绿电直供、“源网荷储”模式投资大、建设周期长、算电基建错配；东部轻资产的算力调峰、跨域迁移模式受算力刚性任务、传输时延、电价差异约束，可调资源有限；虚拟绿电模式存在碎片化绿电整合难、绿电溯源确权体系不完善等问题；跨省高阶联动模式面临行业系统壁垒，调度与收益机制不完善。

核心技术适配不足

0

2

算电数据标准不统一、感知精度有限，算力标准化建模与柔性调控能力欠缺，跨域迁移约束多、融合调度智能化水平不足，数字孪生、可信计量技术落地成本高、覆盖面窄。

0

3

跨域治理机制缺失

国家级统一统筹标准不完善，多主体权责、收益分配机制不清，行业监管体系滞后。

多维发展矛盾突出

0

4

算力稳定需求与电力柔性调度相互冲突，算力中心绿色改造成本高、企业动力不足，跨域数据安全风险凸显。

0

5

市场体系衔接不畅

算力、电力、碳、绿证四大市场割裂，跨省交易流程烦琐，市场化激励和约束机制不健全。

针对以上挑战，可考虑如下对策。

一是分类优化落地模式。西部完善算电同步规划与多元投融资机制；东部盘活柔性算力资源，完善绿电交易确权体系，建立跨省联合调度机制。

二是迭代升级核心技术。统一算电数据互通和算力建模标准，升级跨域迁移、智能调度技术，轻量化普及数字孪生和区块链可信计量体系。

三是完善全域治理体系。强化顶层统筹，统一行业标准，建立多方协同会商、利益共享机制，规范行业监管。

四是统筹安全与效益。分级保障算力稳定，拓展绿色收益渠道，筑牢跨域数据安全防线。

五是健全市场机制。破除算力、电力、碳、绿证四大市场壁垒，简化跨省交易流程，完善市场化激励约束政策。

展望

展望未来，算电协同将呈现四大发展趋势：一是各类模式标准化、规模化全域落地，形成东西互补的常态化运营生态；二是AI、数字孪生等技术深度融合，实现算电系统自主无感协同，破解资源的时空错配难题；三是构建算电碳一体化交易体系，形成可持续的市场化商业闭环；四是完善全域治理体系，深度赋能新型电力系统与数字经济建设，成为助力“双碳”目标、实现区域协调发展的核心新业态。

作者：中国联合网络通信有限公司研究院 唐雄燕 贾雪琴 张岩 曹畅

本文刊载于《通信世界》2026年第8期

原标题《算电协同主要模式与关键技术》

特别企划 | 工信智媒邀您共赴2026 PT展

AIDC暴涨486%！中国移动靠什么打赢下半场？

多重红利叠加！海底光缆产业借力AI进入新一轮增长期

责编/版式：朱文凤

审校：梅雅鑫

监制：刘启诚

【媒体矩阵】

今日头条 | 微博 | 微软MSN | 百家号

网易号 | 人民号 | 腾讯新闻 | 搜狐

新浪看点 | 雪球号 | 知乎

【运营团队】

编辑｜梅雅鑫 孙天 朱文凤

审校 | 梅雅鑫

监制｜刘启诚