近年来，中国能源建设集团（股份）有限公司所属中国电力工程顾问集团有限公司（以下简称“中电工程”）科学研判“碳达峰碳中和”与“东数西算”国家战略对中国式现代化背景下数字经济产业体系产生的深刻影响，深入分析“国家算力网”和“绿色电力网”融合发展面临的机遇和挑战，超前布局数能融合相关产业，深度参与国家“东数西算”枢纽节点市场开发；积极推进数能融合技术模式创新，建立“国家算力网”与“绿色电力网”协同发展机制；充分发挥投建营一体化服务独特优势，大力提升枢纽节点及数据中心投资建设及运营能力，实现了数能产业跨界深度融合、“能源+”价值创造逻辑重构，推动各大枢纽节点开发取得实效，为“东数西算”战略落地贡献了能源央企智慧与方案。
能源建设企业实施“数能融合”创新发展的背景
(资料图片仅供参考)
践行“东数西算”国家战略的需要
2020年12月23日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部委联合印发《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》，提出构建全国一体化大数据中心协同创新体系。2021年5月，四部委联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，提出布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，加快实施“东数西算”工程。
“东数西算”旨在推动算力基础设施在全国范围内的统筹布局，解决东西部地区算力需求与能源禀赋倒挂问题，关键在于提供经济适用、安全可靠的清洁能源保障，这是支撑算力规模化、绿色化发展的基础，也是能源建设企业参与数字经济，推进数能融合的切入点。中电工程作为能源建设领域的“国家队”，在工业经济时代全面参与构建了电力网，实现了电力的基础设施化，在数字经济时代，更应主动担负责任，发挥数能融合优势，引领算力网、电力网协同发展，为算力基础设施化、绿色低碳化提供保障，助力“碳达峰碳中和”与“东数西算”战略落地。
融入“三大经济形态”的要求
当前，科技创新成为引领产业革命、价值形态变革与价值链重塑的核心力量，绿色低碳、数字智慧、共享融合“三大经济形态”成为时代主题的鲜明特征。“东数西算”工程是融合三大经济形态的天然载体和典型场景，一方面推动算力基础设施化，加快实现算力的普适易用、高效互联、智慧互通；另一方面推动绿色低碳发展，解决数据中心能耗过高的问题。
中电工程所隶属的中国能建集团，准确把握时代脉搏和主动融入“三大经济形态”，深入研判自身资源禀赋，提出了在新形势下加快推进以创新为引领的绿色化、数智化、融合化转型发展的“一创三转”总思路、总要求。以“东数西算”为契机，实施数能融合发展，正是中电工程主动融入“三大经济形态”、落实“一创三转”要求的自主实践，也是公司进军数字产业、实现融合发展的重要举措。
基于企业优劣势实施多元化转型的路径
中电工程在实施数能融合创新发展中，具有三个方面优势：一是一流的能源资源解决方案。中电工程深耕能源电力领域，深度参与新型能源体系规划建设，可充分发挥技术优势，提出源网荷储算一体化综合解决方案；二是丰富的投建营一体化经验。中电工程在常规发电、新能源及能源新业态、基础设施等领域拥有丰富的投资–建设–运营经验，形成PDCOMS1全链条成熟商业模式，可为数据中心建设运营提供有力保障；三是数据中心设计建设能力。中电工程所属电力设计企业曾参与多家企业的数据中心规划设计和建设，是全国唯一同时具备“双碳”及电力规划和建设能力、大型园区和数据中心建设经验的企业。劣势主要为：缺乏运营经验；不具备算力产业导入与引流的经验，算力去化能力有待提升。
在对企业自身优势、劣势分析的基础上，中电工程在“十四五”规划中明确将数字与信息列为重点发展的新兴业务方向，依托现有优势，以“投建营一体化”方式深度融入“东数西算”国家战略，并通过与头部企业合作，弥补算力去化短板，培育在数字基础设施领域的独特优势和差异化竞争力。
实施“数能融合”创新发展的主要做法
坚持统筹谋划，做好业务发展整体布局
“东数西算”工程产业链条长、覆盖范围广、带动效应强，预计“十四五”期间年新增投资约4000亿元，“十四五”“十五五”累计投资超过4万亿元，同时将拉动新能源开发、综合能源建设、园区综合开发、通信骨干路由扩容、算力调度网等上下游产业的投资建设，为中电工程进军数字产业带来重要机遇。
图1 “东数西算”工程相关产业链
完善数字产业顶层设计。中电工程在“十四五”发展规划中，明确将立足国家新基建投资方向，以数能融合技术与模式创新为引领，通过“源网荷储一体化”“产学研用一体化”“投建营一体化”方式，整合能源和算力全产业链，打造智慧高效运行的数字经济基础设施“国家算力网”和支撑算力网绿色低碳运行的“绿色电力网”。同时，研究建设面向“东数西算”八大节点场景的源网荷储一体化全生命周期管控平台，实现对八大节点的标准化、流程化、数据化管控，推动算力网和电力网深度融合。
做好市场开发整体布局。中电工程充分发挥在“双碳”领域全产业链优势以及集团平台优势，主动争取算力用户资源，强化对枢纽节点所在省市政府高端拜访和方案推介，做好整体业务布局。整合所属企业技术优势、属地优势和开发优势，按照“1+N”模式，明确八个枢纽节点的成员单位，成立枢纽节点项目开发领导小组、工作组及专班，为各节点开展市场开发工作提供组织保障。
加强适应性能力建设。从适应性组织、研发投入、人力资源等维度，加强支撑保障体系建设，提升与市场开发布局相匹配的价值创造能力。组织机构方面，于2021年末成立数据与信息研究院，开展能源电力数据综合开发应用、能源产业与新一代信息技术的深度融合，引领数据与信息领域高端业务拓展。研发投入方面，基于“东数西算”、源网荷储一体化、风光水火储一体化等重点业务场景，重点建设能源数字孪生实验室，数字与信息化领域科研投入占利润总额比重3.6%。人力资源配置方面，提高数字与信息技术研发、集成应用等领域人员比例，加快培育一批懂业务、懂信息技术的复合型人才，为业务发展提供人力资源保障。
创新开发模式，推动产业链各环节合作共赢
中电工程以建设“集约化、绿色化、智慧化”融合型算力中心为目标，聚焦绿色电力供应、算力开发建设、算力运营服务三大核心业务，优化整合产业链上下游资源，积极对接地方政府产业发展需求，带动大数据产业链协同发展，推动各方合作共赢。
优化整合内外部资源。积极整合外部资源，与国家信息中心、中科院计算所等高端智库企业开展顶层架构及关键技术研究，与华为、腾讯、阿里等头部企业开展战略合作，构建业务发展生态圈。有效整合内部资源，按照“本部+”模式，由公司本部发挥统筹引领作用，组织各枢纽节点市场开发策划，指导制定各节点市场开发方案、技术方案和实施计划，推动落实算力市场潜在客户；各节点牵头单位高效推进，落实高端经营成果，与属地政府建立沟通机制，推进节点项目开发。
积极对接政府需求。强化对枢纽节点所在地政府高端拜访，结合属地资源禀赋、产业政策、投资收益等情况，因地制宜提出整体解决方案。结合甘肃庆阳打造“零碳大数据产业园”的定位，提出“源网荷储”零碳产业园整体实施方案，一期投资约540亿元，带动园区基础设施建设投资60亿元。结合贵阳打造“面向全国的算力保障基地”的定位，打造水电+集中式风光+综合能源体+算力基础设施一体化绿色低碳算力中心，通过源网荷储一体化模式，降低算力中心能源运行成本和碳排放。
策划灵活可控的合作模式。通过灵活设置合作模式，以商业化手段实现整体投资收益。在宁夏中卫节点开发中提出两种合作模式：一是在资本金充裕的情况下，由中电工程全额投资，运营商负责招商引流与运营维护，数据中心按需进行灵活建设，同时配置较高比例的新能源项目，确保工程利润覆盖资本金出资。二是由中电工程和运营商成立合资公司，共同投资、建设、运营，其中，数据中心由中电工程控股，运营商参股；项目运维公司由运营商控股，中电工程参股，双方按股权比例分享建设与运营阶段收益。
图2 合作模式一
图3 合作模式二
创新技术手段，推动电网与算网协同发展
中电工程立足能源电力领域规划设计技术优势，开展数能融合技术创新，聚焦算网和电网的全产业链、全生命周期，推动“源–网–荷–储”各环节、“发–输–配–用”各要素融合，数字与能源领域技术、场景、生态、产业全链条融合，建立“算力网”与“电力网”协同发展机制。
推动算网电网“绿色低碳化”。提出“风电、光伏、水电、储能、算力负荷”等多元素融合互动的源网荷储一体化创新解决方案，可在不增加电网调峰消纳压力、不影响电网企业收益的前提下，通过市场化交易为后端用电负荷提供绿色低价电力，将清洁能源资源优势转为产业发展优势。同时，积极探索为数据中心提供绿色认证服务，探索提供碳足迹跟踪、绿电交易、绿证交易等专业咨询服务，发掘数据中心绿色低碳化的更多可行性方案。
图4 绿色源网荷储一体化示意图
推动算网电网“数据要素化”。加强数据资产运营，促进数据有序流动和高效配置，推动算网电网高质量发展。一方面，加强算网电网数据确权研究，以算网电网融合数据为试点，聚焦数据所有权、使用权问题，研究数据权属分类与管理模式、数据资产定价策略、场景化数据定价策略与模型，推进数据要素可量化；另一方面，加快算网电网数据共享交易，利用区块链、隐私计算等技术，加强数据确权定价评估平台和工具建设，数据使用权及数据产品服务等新交易模式建设，推动两类数据开放共享、交易流通。
推动算网电网“协同一体化”。通过“数能融合”推动跨区级、区域级和用户级算力电力基础设施协同一体化发展，促进“算网用存”和“源网荷储”各环节深度匹配。在跨区级算网电网协同方面，提出利用算力中心功率可调特性和数据流大范围空间转移特性，通过对算力任务时间迁移和空间分配，优化调节各算力枢纽用电功率和用电量，促进新能源消纳、缓解能量跨区传输阻塞、提供调频等辅助服务；在区域级算网电网协同方面，利用算力中心产生的余热作为区域热网热源，或利用算力中心用能时空可调特性，实现多能负荷时间维度横向搬移和空间维度纵向转移，提升数据中心能效和绿电占比；在用户级算力电力基础设施协同方面，通过分布式新能源、储能与用户级算力中心能耗匹配，构建产消一体的微能源网，通过算力中心能量管理，间接扩大能源设备可运行域，提升能量利用效率。
图5 算网电网协同一体化示意图
创新建设模式，实现规模、效益均衡发展
在“东数西算”枢纽节点开发实践中，中电工程立足自身优势、劣势，按照“总体规划、分期建设，科学布局、适度超前”的原则，通过一体化开展绿色电力供应、算力开发建设、算力运营服务，实现规模、效益均衡发展。
坚持投建营一体化开发。按照统一规划、统一建设、统筹运营的思路，一体化推进电力项目与数据中心项目开发建设，实现一体化算账。宁夏中卫项目投资建设内容包含6万标准机架的数据中心，配套70万千瓦新能源场站。为达到整体收益率的目标，在前期开发阶段即引入宁夏移动、神州数码等算力客户，开展3万机架的算力去化；引入中国电信，以资本为纽带开展项目投资、建设、运营合作，并导入50%机柜资源；与宁夏国开行合作，以政策性基金增资入股等方式，为项目融资提供金融支持。
力争高比例配置新能源。“东数西算”枢纽节点电力供应模式是将新能源场站与数据中心园区分别作为发电企业和电力用户，以独立市场主体身份进行交易。高比例配置新能源既可大幅降低数据中心运营成本，满足数据中心电能利用效率（PUE）≤1.2的约束性指标，还可通过新能源直接交易和绿电交易等模式，实现电量全额上网，为投资主体提供多元化的收益来源，可有效对冲算力去化不足情况下的收益风险。
以销定建推进机电投资。相较传统电力、交通、市政基础设施行业，客户相对固定，项目规模化、系统化，通常采取一次性建成模式，数据中心“以销定建”的特点决定了其通常采用分批建设模式。以两栋数据中心为一个模块，当第一个模块已确定的用户需求上架率达到65%时，再开展下一模块的建设，通过控制建设速度，按照10年项目运营期考虑，可保证上架率达到85%以上，满足算力去化经济指标要求。
“数能融合”创新发展成果效益
服务国家战略能力大幅提升
“数能融合”是同时践行国家“碳达峰碳中和”与“东数西算”两大战略的重要创新场景。由能源建设企业主导的数能融合项目，更加注重数据中心的绿色能源供给与全生命周期低碳，聚焦能耗双控、电价成本、清洁能源占比等数据中心关键评价指标，通过集约化规划，实现算力一体化与规模集群化；通过绿色化建设，实现可再生能源使用率提升与全生命周期低碳；通过智慧化架构，实现电力与算力互动匹配，推动数字与能源领域技术、场景、生态、产业全链条全方位融合。
由中电工程投资建设运营的甘肃庆阳项目以绿色供电为特色、电网配套为载体、数据存算为核心、储能应用为亮点，在不增加电网调峰消纳压力、不影响电网企业收益的前提下，利用市场化交易为后端用电负荷提供绿色低价电力，提升绿电消费比例，优化PUE指标，发挥储能和算力负荷的调节能力，通过电力与算力的智慧联合调度运营，为数据中心提供长期稳定低价的绿色电力，极大提升了服务国家重大战略的能力。
业务转型升级成效显著
中电工程抢抓“碳达峰碳中和”与“东数西算”两大战略以及倒逼能源、产业、经济和生态结构深度调整的全新机遇，提出向全生命周期的工程服务商和以新能源为主体的新型电力系统投资商“两商”转型的发展战略，并通过变革组织形态，重构数能融合、产业融合、区域融合的产业链、价值链、创新链和供应链，强化产融、产技、产信融合发展支撑，构筑起面向市场和价值创造的高端咨询牵引、科技牵引、投资牵引、数字牵引的四大牵引力，新能源开发投资和数能跨界融合能力得到大幅提升，承揽了一大批“风光水火储”一体化、“源网荷储”一体化以及“能源+数据中心”“能源+智慧园区”等能源融合示范重大项目，在能源建设领域数字化转型升级中拓展了业务模式、树立了开发典范、形成了可复制经验。
社会与生态效益进一步彰显
社会效益方面，中电工程立足“投资商”功能定位，通过数能融合产业投资，与甘肃庆阳、宁夏中卫等地深度开展央地合作，实现政企合作共赢。甘肃庆阳“零碳大数据产业园”项目一期投资约540亿元，带动园区基础设施建设投资60亿元，预计到2025年可实现年营收100亿元，年实现税收2亿元，减少碳排放117万吨标煤，并通过数据中心、新能源、基础设施项目建设、运营，带动当地就业。
生态效益方面，中电工程顺应经济社会向绿色化、低碳化、数字化转型发展的需要，通过高标准打造“源网荷储”一体化低碳数据中心，充分利用西北地区丰富的光能和风能资源发电，实现绿色低价电力供应，推动算力基础设施整体降本增效，打造零碳大数据产业园标杆；通过建立能源资源信息化管控系统，完善能效监测体系，强化对电能使用效率值等绿色指标的管理，对能源资源消耗等进行实时分析和智能化调控，提升绿色能源资源利用效率。（本文作者武彦婷来自中国电力工程顾问集团有限公司）
注：PDCOMS商业模式：P是规划（Plan），D是开发（Develop），C是建设（Construct），O是运营（Operate），M是维护（Maintain），S是转让（Sale）。
来源：《中国勘察设计》
