世界計算大會 | 劉權：綠色算力的破局與創新

什么是綠色算力、為何要發展綠色算力、如何在發展過程中創新。

11月20日，2025 世界計算大會在長沙正式啟幕，大會以 “計算萬物，湘約未來 —— 智算驅動新質生產力” 為主題，聚焦計算技術創新與產業融合，為全球算力發展搭建起交流合作的高端平臺。作為大會重要組成部分，20 日下午，由中國半導體行業協會、曙光信息產業股份有限公司聯合承辦的 “創新驅動綠色計算可持續發展” 專題活動如期舉行，匯聚行業頂尖智慧，共探綠色算力的破局路徑與創新方向。

俄羅斯自然科學院外籍院士、中國電子信息產業發展研究院副總工程師劉權發表了《算力筑基 綠色為魂：綠色算力破局與創新》的主題演講，深入探討了什么是綠色算力、為何要發展綠色算力、如何在發展過程中創新等關鍵議題，為綠色算力高質量發展錨定方向、明晰路徑。

電力成為算力綠色轉型的關鍵鑰匙

人工智能的運行，離不開數據中心提供的算力，而電力是算力發展的核心基礎與關鍵保障，直接決定算力產業的規模、穩定性與擴張潛力。自2017年以來，數據中心年用電量以約12%的速度不斷增長，明顯高于全球用電的平均增速，幾乎達到了其四倍之多。到2024年，數據中心年用電量約415太瓦時，約占全球總用電量的1.5%。按地域看，美國、歐洲與中國合計約占全球數據中心用電總量的85%；其中，美國的數據中心用電占全美用電總額的4%以上，歐洲不到2%，中國約為1.1%。

從現在到2030年，用電量的年均增速大概率約15%。從現在到2030年，用電量的年均增速大概率約15%。按國際能源署的測算，2030年全球數據中心用電量將比現在多一倍多，約為945太瓦時。其中約一半來自可再生能源，余下的部分則由天然氣與煤電進行補充；儲能則承擔“緩沖”角色，平抑可再生能源的發電波動。因此，從成本與可獲得性方面進行綜合考量，“天然氣+可再生能源”成為各國的優先選項。

劉權認為，綠色算力的核心支撐是綠色電力，二者構成 “能源供給—算力輸出” 的深度綁定關系，綠色電力的供給質量直接決定綠色算力的實現水平與發展潛力。從實現路徑來看，綠色電力的普及是綠色算力降碳的核心前提。綠色電力占比越高，算力運行的碳足跡就越低。綠色電力的供給能力決定了綠色算力的擴張邊界，我國通過 “東數西算” 工程將東部算力需求與西部風光綠電資源精準匹配，再依托特高壓輸電網絡實現跨區域綠電輸送，既保障了算力規模增長，又實現了能源清潔化。

算力對 “降碳” 的反哺作用同樣顯著。劉權指出，以算力為核心支撐的人工智能技術，正推動環境監測能力實現質的飛躍，邁入廣域覆蓋、近實時追蹤、可精準量化的全新階段。隨著專用甲烷衛星的持續部署與應用，油氣行業中約占甲烷總排放量 20% 的 “逃逸性排放” 被更透明地捕捉，為減排提供了精準的遙感數據支撐。借助深度學習算法，系統能夠深度融合遙感觀測、地面監測及工業工藝數據，對碳排放情況進行持續跟蹤、實時檢漏，并及時對異常排放事件發出預警，為高效減排提供技術保障。

為什么要發展綠色算力

綠色算力的概念正在不斷演進和完善。綠色算力是指圍繞著算力生產、供給、運營、應用的全過程，通過統籌推進算力設備、算力載體、算能協同和算用協同等多個環節的綠色化體系建設，實現高質量算力綠色低碳發展，核心是 “低碳+高效”。

從發展綠色算力動力來看，劉權認為有四大理由：

一是，算力產業正面臨前所未有的環境壓力，國內的情況同樣不容樂觀。數據顯示，2023年我國算力中心能耗總量為1500億千瓦時，同比增長15.4%，約占全社會用電量的1.6%。中國算力市場規模平均增速達到30%，數據中心用電年增速約15%，全社會用電年均增長6%以上，預計到2030年算力產生的電力需求量可能達到4-5千億千瓦時。這種能耗的快速增長不僅對電網造成巨大壓力，也帶來了嚴重的碳排放問題。

二是，"雙碳" 目標正倒逼算力產業加速綠色轉型。近年來，我國數據中心產業以規模擴張為核心主線，實現了基礎設施的快速布局與產能提升。當前，在 “雙碳” 目標引領下，相關部門發布了《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》、《節能降碳中央預算內投資專項管理辦法》等一系列政策。不難發現，行業發展的政策導向已發生根本性轉變：從以往側重投資規模擴大、基礎設施擴容的粗放式發展模式，穩步轉向以綠色低碳作為算力產業高質量發展的核心底色，以效能提升為核心、以綠色低碳為關鍵抓手的高質量發展路徑。

三是，算力需求的爆發式增長與傳統技術路徑之間的矛盾日益尖銳，成為推動綠色算力發展的重要技術驅動力。首先是功耗瓶頸，每臺 AI 服務器的功耗已超過 10 千瓦，單機能耗比 2022 年提升近。英偉達 H100 芯片每秒可執行 2000 萬億次運算，但單卡功耗高達 700 瓦，一座萬卡集群年耗電量堪比一座小型城市。其次，近年來，芯片每代工藝帶來的功耗降幅已從60%縮減至30%左右，摩爾定律的紅利逐漸消退。

四是，綠色算力在經濟上具有顯著優勢。以綠電價格為例，2024年至2025年主要省份的綠電交易均價集中在200元至500元/兆瓦時（即0.2元至0.5元/度）之間?，可使算力企業直接降低運營成本。這種可量化的經濟效益為企業投資綠色算力提供了明確的決策依據。

綠色算力如何創新？

劉權在演講中強調，綠色算力的創新突破需聚焦技術與能源兩大核心維度，通過全棧技術優化與可再生能源深度融合雙輪驅動，構建高效、低碳、可持續的算力發展體系。

首先，技術創新是綠色算力發展的核心驅動力，要從芯片架構到系統集成的全棧優化。在芯片技術方面，新一代 AI 芯片正通過架構創新實現能效的跨越式提升。例如，英偉達Blackwell Ultra芯片通過 "液冷+硅光子" 的協同進化。在液冷技術方面，浸沒相變液冷技術正在引領算力領域的 "能效革命"。例如，中科曙光 scaleX640 作為全球首個單機柜級 640 卡超節點，采用浸沒相變液冷技術，PUE 達到1.04。在軟件算法方面，AI 驅動的能效優化正成為新的技術熱點。通過機器學習算法對歷史數據進行分析和未來趨勢預測，實現工作負載的智能調度和能源的動態優化。

其次，可再生能源與算力中心的深度融合。在"源"的層面，風光互補成為綠色算力的主要能源來源。例如，中國聯通青海三江源智算融合示范園采用 "風光儲充+算力中心"協同調度管理模式，通過光伏、風電、儲能互補供電。在 "儲" 的層面，大規模儲能系統成為解決可再生能源間歇性問題的關鍵。在 "網" 的層面，"源網荷儲" 微電網架構正成為行業共識。為同時滿足高可靠性供電和高比例綠電的雙重需求，"網電 + 自建綠電 + 儲能" 的綜合能源解決方案正成為行業共識。在"算"的層面，算力與電力的協同正形成良性循環，電力算力協同將推動可再生能源向綠色算力轉化，而算力則可反向為電力系統提供靈活調節資源，形成 "綠電消納 — 算力升級 — 生態賦能" 的閉環體系。

劉權針對綠色算力創新落地與長遠發展，提出三大核心建議，涵蓋基礎設施改造與標準落地、產業布局優化與技術突破、人才培育體系建設，為綠色算力高質量發展提供全面指引。

第一，綠色算力創新的重點在于現有基礎設施的技術改造和標準體系的全面落地。在基礎設施改造方面，針對不同類型的數據中心，應采取差異化的改造策略。對于高價值核心區域老舊設施，可優先采用 "局部液冷+ AI能效優化" 組合方案，實現PUE降至1.3以下；對于邊緣或低負載數據中心，則可探索"關停并轉+綠色置換"模式，通過資源整合提升整體能效。標準體系方面，加快制定“綠算”相關標準。制定涉及綠算的網絡協議、接口規范等環節的統一標準，銜接 “算力—能耗—碳排放” 核算體系，明確全生命周期低碳評估規則。參考國際政策經驗，結合 “東數西算” 需求，分區域細化標準。建立跨部門協調機制，同步完善激勵政策，推動標準與綠電交易、技術推廣聯動，確保標準科學可行、落地見效。

第二，綠色算力創新的重點在于產業布局優化和關鍵技術突破。在產業布局方面，各地應根據自身資源稟賦制定差異化發展戰略。在技術路徑方面，未來五年將呈現 "多技術融合、全生命周期優化" 的趨勢。前端采用高密度服務器與液冷架構降低熱負荷，中端通過 AI 算法動態調節制冷與負載匹配，后端則依托分布式光伏、儲能系統及綠電采購實現能源結構清潔化。在區域協同方面，國家 "東數西算" 工程持續推進，引導算力資源向西部清潔能源富集地區轉移，內蒙古、甘肅、寧夏等地依托豐富風光資源，正成為綠色數據中心集群建設高地，不僅降低傳輸損耗，也有效提升整體能源利用效率。面向2030年，服務器虛擬化與資源調度優化將向更高層次的"云原生+綠色智能" 融合方向演進。

第三，加快建立綠算人才培育體系。高校優化計算機、能源工程等專業課程，增設液冷技術、算力碳核算等核心模塊，強化實踐教學。企業聯合院校共建實訓基地，開展訂單式培養與在崗培訓。行業協會牽頭制定人才標準，搭建技能競賽與交流平臺。完善人才評價與激勵機制，重點引進高端技術人才，培育既懂算力技術又通綠色低碳的復合型人才，夯實綠算產業發展人才根基。

采寫：李洪力

編輯：洪力

指導：辛文