20250929-国网上海市电力公司-上海虚拟电厂的创新路径与成效_构建多时空尺度电算协同新范式_25页_7mb

上海虚拟电厂创新路径与成效总结

核心内容

上海作为全国经济中心和重要算力枢纽，正通过构建多时空尺度电算协同新范式，探索算力与电力系统的深度融合，以缓解电网调峰压力、提升电力系统运行效率、实现绿色低碳发展。国网上海市电力公司联合多方力量，推动虚拟电厂建设与算力中心协同，形成“能源-算力”双向赋能的示范样板。

主要观点

• 政策引导：国家层面出台多项政策，明确“电算协同”发展方向，推动数据中心与电网的协同调度，提升算力与电力系统的协同运行水平。
• 算力成为新型负荷：算力中心因其独特的用电特性（如高密度、可调节），成为新型电力负荷的重要组成部分，具备参与电网调节的潜力。
• 技术突破：通过“一调一切一转”调控策略，实现算力中心的柔性调节、柴发切换和算力任务迁移，提升电网调节能力与算力运营效率。
• 商业模式创新：电算协同不仅带来电力成本节约和需求响应补贴收益，还通过跨省算力转移实现电价套利，拓展盈利空间。
• 低碳发展：通过算力与绿电的动态匹配，提升清洁能源消纳比例，降低碳排放，支撑上海建设更清洁低碳的城市能源体系。

关键信息

一、政策背景与算力特性

• 国家政策支持：《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》和《加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027年）》均提出推动算力与电力系统协同发展的目标。
• 算力负荷特性：上海算力中心总用电量占全市用电总量的2.4%，年增速达20%，具备参与电网调节的潜力。
• 电网压力：上海电网峰谷差达48.5%，本地机组调节能力有限，外来电力占比高，电网调峰压力大。

二、技术路线与协同策略

• “一调一切一转”策略：
  • 一调：对数据中心的硬件设施（如液冷系统、空调系统）进行柔性调节，实现用电负荷的快速调整。
  • 一切：柴油发电机实现与市电的短时并网切换，保障算力任务运行的同时，缓解电网压力。
  • 一转：通过算力任务迁移，实现跨域、跨技术架构的灵活调度。
• 平台建设：依托上海市虚拟电厂运营管理平台，研发“电算协同”功能模块，实现算力资源与电力系统的数字化协同管理。
• 资源统筹管理：
  • 实时监测算力资源使用情况，包括功耗、算力利用率、任务队列等。
  • 构建算力资源全景视图，支持不同场景下的资源调用。
  • 实时监控电算协同全过程，评估响应时间、调节精度、调节速率等关键指标。
  • 生成调控效果评估报告，展示度电成本节约、需求响应收益及碳减排量。

三、商业模式与经济性

• 电力经济效益：
  • 通过优化资源配置，降低电源与电网投资成本，提升负荷利用效率。
  • 利用跨省算力转移实现电价套利，拓展运营商和用户盈利空间。
• 电网安全性提升：
  • 利用算力调节能力，实现“削峰填谷”，增强电网调节灵活性。
  • 实测显示，算力可调节容量达30%，秒级资源可调节容量达50%。
• 低碳效能优化：
  • 算力任务迁移至绿电供应充足的区域，提升清洁能源消纳比例。
  • 支撑上海建设更清洁低碳的城市能源体系。

四、示范验证与成果

• 算力中心削峰填谷：商汤临港AIDC通过蓄冷系统削峰填谷，实测净削峰2144 kW，持续65分钟，等效向电网“让出”2.1MW负荷。
• 柴发切换测试：闸北电厂在七宝通信枢纽楼成功开展柴发全自动短并网测试，实现1100 kW负荷的无感切换。
• 全国首次跨域算力转移：2025年7月4日，联合中国电信公司，成功实现算力任务跨省迁移，临港数据中心单机柜用电负荷下降75%。
• 大规模调用验证：截至2025年8月，上海市级平台接入虚拟电厂运营商49家，总申报可调能力203.24万千瓦，其中数据中心规模占11.20万千瓦。

五、未来展望

• 全流程协同机制：推动“同步规划、实时监测、精准调用”的全流程协同机制，实现系统性变革。
• 多市场协同：推动算力资源参与电力现货、辅助服务等多市场，实现“电力流-算力流-价值流”的协同联动。
• 生态体系建设：联合政府部门、算力中心、设备厂商、科研院所等，构建“电算协同生态圈”。
• 标准制定：加快出台电算协同规划建设、调度运行等政策标准，以标准引领行业发展。

结语

上海虚拟电厂的创新路径体现了“电算协同”在新型电力系统建设中的关键作用。通过技术突破与商业模式创新，实现算力资源的灵活调度与电网调节能力的提升，为未来城市智慧用电提供了全新解决方案。