作者 | 辰紋
4月1日,北京,中關(guān)村儲能展如期開幕。
作為全球儲能行業(yè)規(guī)模最大的展會,今年的人潮中多了一些特殊的面孔——來自AI算力領(lǐng)域的技術(shù)負(fù)責(zé)人和投資機(jī)構(gòu)代表,他們此行的目的并非尋常的設(shè)備采購,而是尋找一個關(guān)乎AI未來走向的答案:在算力指數(shù)級增長的今天,電力基礎(chǔ)設(shè)施是否還能撐得住?
這個焦慮并非空穴來風(fēng),2024與2025年,美國PJM電網(wǎng)區(qū)域多次發(fā)生算力集群因電壓微調(diào)瞬間“撤離”的脫網(wǎng)事故,險些誘發(fā)區(qū)域電網(wǎng)崩潰。
算力可以堆砌,但電網(wǎng)無法瞬間擴(kuò)容。AI的擴(kuò)張卡在了能源關(guān)口。
在AI指數(shù)級增長的背景下,誰掌握了穩(wěn)定、廉價、綠色的能源調(diào)度能力,誰就掌握了AI時代的入場券,而儲能,這個曾經(jīng)在電力系統(tǒng)邊緣默默運(yùn)轉(zhuǎn)的角色,正在從“充電寶”進(jìn)化為“智能中樞”,成為決定AI發(fā)展上限的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。
今年的中關(guān)村儲能展,能給出AI領(lǐng)域想要的答案么?。
01
AI的“新基建”,能源供給決定算力上限
AI的爆發(fā)式增長,直接刺激了能源需求的指數(shù)級膨脹。
這絕非夸大其詞,國際能源署在《Electricity 2024》報告中指出,全球數(shù)據(jù)中心用電量在2022年約為460TWh,到2026年預(yù)計翻倍。
中國的情況同樣觸目驚心,華金證券研究報告預(yù)測,2024年至2030年,中國數(shù)據(jù)中心用電量將達(dá)到4051億至5301億千瓦時。這相當(dāng)于一個中等省份全年的用電量,將被濃縮進(jìn)一個個冰冷的服務(wù)器機(jī)柜中。
然而,AI對能源的索取,遠(yuǎn)不止于“量大”,它對電力供給的穩(wěn)定性更是提出了近乎苛刻的要求。
與傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷不同,AI大模型的訓(xùn)練過程呈現(xiàn)出一種“同步波動”的獨(dú)特負(fù)載特征。想象一下,數(shù)十萬塊GPU像一支紀(jì)律嚴(yán)明的軍隊,在同一時刻接收到計算指令,瞬間滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);又在下一個瞬間,因等待數(shù)據(jù)同步或檢查點(diǎn)保存而幾乎同時降至空載。
如此劇烈的負(fù)荷波動,可以在毫秒級的時間內(nèi)完成,幅度可達(dá)數(shù)十兆瓦甚至上百兆瓦。這就像是給一臺精密的發(fā)動機(jī),突然踩死油門又瞬間松開,其沖擊力足以讓整個系統(tǒng)震顫。
這種特性,正在挑戰(zhàn)著運(yùn)行了一個多世紀(jì)的電網(wǎng)基本法則。英國曼徹斯特大學(xué)的研究指出,當(dāng)這種由邏輯驅(qū)動的“可編程”負(fù)荷大規(guī)模接入由逆變器主導(dǎo)的新型電力系統(tǒng)時,可能引發(fā)多節(jié)點(diǎn)電壓驟降和頻率變化率(RoCoF)飆升,甚至在未發(fā)生發(fā)電機(jī)組脫網(wǎng)的情況下,就足以觸及系統(tǒng)穩(wěn)定的臨界閾值。
另外一個更棘手的問題在于物理慣性的枷鎖。能源行業(yè)本質(zhì)上是一個受限于物理空間與長周期的“重資產(chǎn)游戲”。
我們知道,芯片算力可以遵循摩爾定律在18個月內(nèi)翻倍,可是電網(wǎng)的擴(kuò)容卻受限于征地、環(huán)評與工程建設(shè),其周期往往以3到5年為單位。
這種“時間鴻溝”正在成為制約AI發(fā)展的最大瓶頸——在美國硅谷,多個新建數(shù)據(jù)中心項目的并網(wǎng)等待時間已經(jīng)排到了2027年;在愛爾蘭,都柏林地區(qū)因電網(wǎng)負(fù)荷過高對新建數(shù)據(jù)中心實(shí)施了事實(shí)上的“禁入令”。
在電網(wǎng)基建無法瞬間變魔術(shù)的現(xiàn)實(shí)下,建設(shè)周期更快、部署更靈活的儲能系統(tǒng),成為了彌補(bǔ)電網(wǎng)響應(yīng)遲緩、承接AI商業(yè)擴(kuò)張瓶頸的唯一“緩沖層”。
事實(shí)上,這背后還隱藏著一場成本的終極博弈,未來的AI競賽,終將從模型參數(shù)的博弈轉(zhuǎn)向單次推理成本的博弈——也即電力成本的博弈。
華金證券研報顯示,電費(fèi)占數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本的57%,這意味著電力支出已成為算力中心最大的可變成本。當(dāng)電力成本占據(jù)如此高的比重時,儲能就從“備用電源”蛻變?yōu)?ldquo;成本調(diào)節(jié)器”,通過“低谷充電、高峰放電”以及參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié),儲能系統(tǒng)直接重塑了算力中心的用電成本曲線。
以河南移動在鄭州航空港區(qū)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的1MW/2MWh儲能項目為例,該項目通過峰谷套利模式,全生命周期預(yù)計可累計獲得收益577萬元。
在峰谷價差巨大的海南省,兩部制工商業(yè)用戶峰谷價差可達(dá)1.03元/kWh,對于年用電量1億千瓦時的中型數(shù)據(jù)中心,僅峰谷套利一項,每年可節(jié)省電費(fèi)超過2000萬元。
不難看出,誰能利用儲能抹平昂貴的用電高峰,誰就能在單次推理成本上獲得碾壓級的競爭優(yōu)勢,從而決定AI商業(yè)化落地的真實(shí)規(guī)模上限。
02
能源的“新邏輯”:儲能必須“會思考”
儲能改變了AI,AI也在改變儲能。
過去幾年,儲能企業(yè)比拼的是電芯循環(huán)次數(shù)和集成成本。在那套邏輯里,儲能電站只是一個被動的“電力搬運(yùn)工”——獨(dú)立儲能只需要接受電網(wǎng)調(diào)度、工商業(yè)儲能盯著固定的峰谷價差,在低買高賣的簡單套利中維持運(yùn)營。
這種模式在新能源滲透率尚低的階段尚可運(yùn)轉(zhuǎn),但當(dāng)風(fēng)電、光伏裝機(jī)占比突破50%,電網(wǎng)波動性劇增時,粗放的商業(yè)模式便難以為繼。
AI時代,儲能的邏輯必須重構(gòu)。除了最基本的能量存儲功能,它還需要承擔(dān)起“電網(wǎng)穩(wěn)定器”和“電力交易員”的雙重角色。
要理解這種轉(zhuǎn)變,需要先厘清兩個關(guān)鍵概念:“電力交易”和“構(gòu)網(wǎng)”。
所謂電力交易,通俗來說就是讓儲能系統(tǒng)像一位訓(xùn)練有素的股票交易員,在電價低時買入(充電),在電價高時賣出(放電),賺取差價。
與炒股相比,電力交易的難度有過之而無不及——電力市場每15分鐘形成一次電價,全天96個交易節(jié)點(diǎn),每個節(jié)點(diǎn)都牽涉著氣溫、風(fēng)速、光照、負(fù)荷、燃料價格等數(shù)十個變量,任何一個微小偏差都可能導(dǎo)致預(yù)測南轅北轍。
傳統(tǒng)算法模型在處理這類問題時力不從心。
2019年山東電力現(xiàn)貨市場試運(yùn)行初期,不少儲能電站嘗試人工預(yù)測電價,結(jié)果往往是“猜對趨勢猜不對節(jié)點(diǎn)”,頻繁出現(xiàn)“高買低賣”的尷尬局面。一位儲能運(yùn)營商曾自嘲:“像是在沒有K線圖的情況下炒期貨。”
AI的介入徹底改變了這一局面,通過融合氣象大模型、歷史電價數(shù)據(jù)和實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測數(shù)據(jù),AI可以將電價預(yù)測準(zhǔn)確率提升到90%以上,并在毫秒級內(nèi)完成最優(yōu)充放電策略的計算。在山東、蒙西等電力現(xiàn)貨市場較為成熟的地區(qū),搭載AI交易系統(tǒng)的儲能電站,全生命周期收益較傳統(tǒng)模式提升15%-20%。
同樣是在山東省電力市場,遠(yuǎn)景濱州儲能電站就通過其自研的“天機(jī)”氣象大模型與“天樞”能源大模型的雙引擎驅(qū)動,完成了從預(yù)測到?jīng)Q策的“自動駕駛式交易”。
作為最早提出AI儲能概念的公司,遠(yuǎn)景在本次中關(guān)村儲能展發(fā)布了全球首款12.5MWh AI儲能系統(tǒng),并表示融合物理 AI 與全棧自研能力,遠(yuǎn)景AI儲能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)儲能場站全鏈路自感知、自適應(yīng)、自進(jìn)化,推動場站全生命周期 IRR 提升4-8%。
2025年8月,濱州電站上線了新版AI阻塞電價預(yù)測算法模型。使阻塞預(yù)測精度提升10%。據(jù)最新數(shù)據(jù),濱州電站實(shí)現(xiàn)了95%的峰谷價差預(yù)測準(zhǔn)確率,較行業(yè)平均水平高出5-10個百分點(diǎn),成為收益大幅提升的關(guān)鍵支撐,單月收益領(lǐng)跑山東全省。
如果說電力交易解決的是“如何賺錢”的問題,那么“構(gòu)網(wǎng)”解決的則是“如何活下去”的問題,后者更為底層,也更為關(guān)鍵。
傳統(tǒng)儲能被稱為“跟網(wǎng)型”——它沒有自己的“主見”,只能被動跟隨電網(wǎng)的頻率波動。
這種機(jī)制在傳統(tǒng)電網(wǎng)中沒有問題,因為那時的電網(wǎng)有大量火電機(jī)組作為“壓艙石”,慣量大、頻率穩(wěn)。但當(dāng)風(fēng)電、光伏滲透率超過50%,火電機(jī)組逐步退出,電網(wǎng)失去了慣性支撐——就像一個旋轉(zhuǎn)速度越來越慢的陀螺,稍微被擾動就可能倒下。
此時,跟網(wǎng)型儲能非但無法提供支撐,反而可能因自身逆變器的快速響應(yīng)而加劇波動。
構(gòu)網(wǎng)型儲能的革命性在于,它能夠像一臺真正的發(fā)電機(jī)一樣,主動建立電壓和頻率支撐,它的核心算法模擬了傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的物理特性,能夠在電網(wǎng)波動時主動注入無功功率穩(wěn)定電壓,在頻率下降時主動釋放有功功率支撐頻率,這種能力讓儲能系統(tǒng)從電網(wǎng)的“跟隨者”變成了“支撐者”。
業(yè)內(nèi)有個生動的比喻,AI賦能的儲能系統(tǒng)就像近期火爆的“龍蝦”智能體——它是一種能源智能體,既有硬件設(shè)備護(hù)體,又有AI算法感知環(huán)境。它既能構(gòu)網(wǎng),響應(yīng)電網(wǎng)的穩(wěn)定需求;又能交易,追求利潤最大化。
當(dāng)儲能擁有了“會思考”的能力,它就不再是被動的充電寶,而是主動的能源資產(chǎn),這也正是AI時代儲能的本質(zhì)進(jìn)化,從“能量搬運(yùn)”到“智能服務(wù)”,從硬件競爭到算法競爭。
03
誰在定義AI時代的“能源基座”?
從“能量搬運(yùn)”到“智能服務(wù)”,會思考的儲能網(wǎng)絡(luò)正將能源從算力成本重塑為算力基石。
當(dāng)AI的終點(diǎn)指向能源,當(dāng)所有人都在談?wù)撍懔εc電力的關(guān)系時,一個更深層的問題浮出水面:誰能真正為AI提供穩(wěn)定、智能、可持續(xù)的電力支撐?
要回答這個問題,必須先回到物理世界的極端場景中尋找答案。
在內(nèi)蒙古赤峰,遠(yuǎn)景運(yùn)營著全球規(guī)模最大的綠色氫氨項目,也是全球首個實(shí)現(xiàn)100%綠電直連、全球首座全動態(tài)運(yùn)行的零碳化工產(chǎn)業(yè)園。
這個年產(chǎn)數(shù)萬噸綠氫綠氨的超級工程,與AI大模型訓(xùn)練有著驚人的相似性——氫能生產(chǎn)需要持續(xù)穩(wěn)定的綠電供應(yīng),但風(fēng)電光伏本身具有波動性,而電解槽的負(fù)荷響應(yīng)又極為敏感,稍有波動就可能影響設(shè)備壽命與生產(chǎn)效率。
這種“源隨荷動”與“荷隨源動”的矛盾,正是AIDC(AI數(shù)據(jù)中心)面臨的核心挑戰(zhàn)。
依托一個100%離網(wǎng)可再生能源電力系統(tǒng),當(dāng)赤峰項目連續(xù)16個小時面臨無風(fēng)無光的極端情況,依然保持100%綠電穩(wěn)定運(yùn)行,預(yù)示著遠(yuǎn)景已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了零碳電力解決方案的閉環(huán)。
而赤峰只是一個起點(diǎn)。
圍繞AIDC“用電量大、綠電要求高、負(fù)載波動劇烈”的三大核心痛點(diǎn),遠(yuǎn)景構(gòu)建了一整套從電網(wǎng)到負(fù)荷側(cè)的全鏈路解決方案。
在電網(wǎng)側(cè),通過“風(fēng)光配儲+綠電直連”,將原本受限于電網(wǎng)容量的新能源直接引入算力場景,不僅加快并網(wǎng)節(jié)奏,也讓綠電消納從“被動接受”變成“主動配置”;在場站側(cè),通過構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng),實(shí)時平滑算力負(fù)荷帶來的劇烈波動,為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓與頻率支撐,從源頭降低諧振、脫網(wǎng)等風(fēng)險;而在負(fù)荷側(cè),遠(yuǎn)景用直流儲能系統(tǒng)替代傳統(tǒng)UPS,讓電力系統(tǒng)可以直接應(yīng)對GPU集群毫秒級的功率沖擊,把“備電系統(tǒng)”升級為“實(shí)時調(diào)節(jié)系統(tǒng)”。
但真正決定這套系統(tǒng)上限的,不是硬件,而是“能源AI大腦”。遠(yuǎn)景將“天機(jī)”氣象大模型與“天樞”能源大模型深度融合,構(gòu)建了一套從預(yù)測、調(diào)度到執(zhí)行的閉環(huán)系統(tǒng):前者對風(fēng)光出力進(jìn)行高精度預(yù)測,后者在此基礎(chǔ)上完成源網(wǎng)荷儲的最優(yōu)組合與實(shí)時調(diào)度,并通過物理AI直接控制儲能與電力電子設(shè)備,實(shí)現(xiàn)毫秒級的負(fù)載平滑與電網(wǎng)支撐。系統(tǒng)可以在弱網(wǎng)甚至離網(wǎng)環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行,同時持續(xù)優(yōu)化綠電消納比例與用電成本。
更重要的是,這套能力已經(jīng)落地在大規(guī)模場景中被驗證。
目前,遠(yuǎn)景已與騰訊在內(nèi)蒙古赤峰落地全球首個100%綠電直供數(shù)據(jù)中心,綜合能源成本降低超40%,年碳減排達(dá)18萬噸,此外,公司還正攜手頭部AI公司在烏蘭察布打造的全球最大零碳AIDC園區(qū),項目預(yù)計今年交付。
從赤峰的100%綠電實(shí)踐,到烏蘭察布的大規(guī)模算力園區(qū),再到AIDC多場景解決方案的系統(tǒng)化輸出,遠(yuǎn)景已經(jīng)完成了一件更底層的事情——把電力系統(tǒng)從“被動供給”,升級為“主動匹配算力需求的智能基礎(chǔ)設(shè)施”。
AI的上限或許在云端,但它的根基,已經(jīng)落在地面。
而這套電力底座,遠(yuǎn)景已經(jīng)造好。
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