近日，阿里巴巴与华北电力大学合作开展的可再生能源消纳驱动的数据中心算力-电力优化调度项目以试运行方式参与了华北电力调峰辅助服务市场。该项目在电力系统调峰信号的引导下将阿里巴巴位于江苏省南通数据中心的部分算力负载转移至河北省张北数据中心，全球范围内首次实现了数据中心和电力系统以促进可再生能源消纳为目标的协同调度，也是国内首次跨区域算力-电力优化调度验证实验。



本次数据中心与电力系统协同调度实验包括多个阿里内部应用场景，如淘宝搜索、推荐等多类型算力负载类型。通过阿里云算力调度系统将南通数据中心搜索业务和推荐业务迁移至由可再生能源供电的张北数据中心，从而使南通机房相关电力负荷下降约100千瓦，约150千瓦时电量转移至张北机房，增加了该时段华北电网可再生能源消纳，减排二氧化碳120千克。



优化资源配置 提升算力使用效率



今天，数据中心已成为支撑我国社会经济发展的重要新型基础设施，但面临能源需求量大、清洁低碳运行压力大等挑战。预计到2035年，我国数据中心电力消耗将达到78太瓦时，约占全国总电力消耗的4%；碳排放将达到2.3亿吨，约占全国碳排放总量的2-4%。2021年5月，国家发展改革委等四部门联合印发了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，明确提出提升跨区域算力调度水平，优化资源配置，提升资源使用效率。2021年10月，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》指出，提升数据中心、新型通信等信息化基础设施能效水平。国务院《十四五数字经济发展规划》提出，加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系；持续提升数据中心可再生能源利用水平。本次数据中心与电力系统之间的协同调度实验，正是践行国家相关政策的一次有益尝试。



什么是算力-电力协同调度？



简单来说，数据中心与电力系统协同调度的本质是以数据中心灵活用能赋能电力系统源网荷深度互动，用电力市场信号引导数据中心用户灵活调度算力负载执行时间、地点，从而增加电力系统运行灵活能力，最终降低数据中心用能成本和碳排放。



作为全球首次在超大规模云计算系统实际生产场景下的协同调度实验，其关键难点既在于算力业务本身的海量异构特性和复杂依赖关系，又在于面向电力系统运行信号的海量计算资源和算力需求的多层级、多时空高效匹配。本次实验， 创造性的实现了信息网络与电力网络的有机协同、相互配合，实现了在实际算力调度场景和电力运行场景下，通过算力-电力优化调度尝试助力可再生能源消纳。



在本项目执行期间，国家能源局市场监管司、华北监管局多次听取汇报，为项目顺利推进提供了政策保障。国家电网华北分部调度控制中心在项目参与辅助服务市场的全过程中也给予了大力指导。国网冀北电力公司就阿里云张北数据中心消纳利用可再生能源提供了数据支持和技术保障。



以数据中心为代表的算力基础设施，正在成为支撑数字经济上云、用数、赋智的物理底座。数据中心的高载能属性、算力基础设施的网络属性、算力服务未来的公共属性，使得算力与电力间存在深刻联系。



阿里巴巴与华北电力大学就数据中心和电力系统协同调度领域已开展多年联合研究，未来双方将继续推动数据中心算力-电力优化调度项目研究和应用，推动绿色高质量发展，助力数据中心行业新型电力系统建设和双碳目标实现。