算力爆发遭遇电网瓶颈：安全风险超乎预期
界面新闻记者 | 田鹤琪
“负荷规模激增，速度远超预估。但这指的是电量概念，而非电力概念。电网实际运行中面临的核心是电力问题，而非单纯的电量问题。”
近日，界面新闻在第四届中国能源周上了解到，国网冀北电科院(9.230, 0.10, 1.10%)电力系统研究所副所长王泽森提出观点：算电协同若要真正实现，必须从空间布局与电量的协同，深化至电力层面的协同。
“以往讨论多集中于政策与规划层面的算电协同，然而进入实际协同运行阶段后，电网面临的运行风险或许已超出我们对算力负荷的认知范畴。”王泽森强调，算电协同能否成功，关键在于识别并应对电网特性的变化，坚守系统安全底线。
电力正演变为制约 AI 发展边界的关键战略资源。全球 AI 数据中心的能耗正以 45% 的年复合增长率迅猛上升。
中国信通院数据显示，2025 年中国算力中心用电量将达 1960 亿千瓦时，同比增长 18.1%，而同期全社会用电量增速仅为 5.2%。
展望 2030 年，中国算力中心用电量预计约为 5000 亿千瓦时；若人工智能出现爆发式增长，该数值甚至可能高达 7000 亿千瓦时，占全社会用电总量的 3.7% 至 5.3%。
与此同时，中国电力系统自身也正经历深刻转型。
国网信息通信产业集团相关人士在会上指出，在“双碳”目标驱动下，新型电力系统呈现出“高比例新能源、高比例电力电子设备、高比例新主体、高概率极端天气”四大特征。尽管未来算力将获取更多绿电，但新能源的波动性、间歇性与算力负荷对稳定性的要求，在时空维度上存在天然错配。
4 月 28 日，中共中央政治局会议明确部署加强“水网、新型电网、算力网、新一代通信网、城市地下管网、物流网”等“六张网”的规划建设。
“算力网”与“新型电网”首次并列出现在中央决策层面，标志着算电协同正式上升为国家基础设施建设的核心战略。据估算，“六张网”及相关重点领域建设投资将超过 7 万亿元，其中算力网与新型电网合计超万亿元。
面对全新的产业格局与政策导向，国内电力系统如何适配算力的爆发式增长，已成为行业关注的焦点。
冀北电网作为京津冀算力枢纽的重要承载区，其辖区内的廊坊和张家口算力分指数常年位居全国前两位。同时，冀北电网新能源装机占比超过 81%，居全国省级电网首位，新能源发电量占比达 50.31%。新能源高占比与算力负荷激增的叠加，使冀北电网成为观测算电协同挑战的最佳实践样本。
基于冀北电网的实践经验，王泽森指出国内电力系统正面临规划、调节、安全三大严峻挑战。
在电网规划建设层面，算力中心规划集中，高密度用电导致部分区域供电压力巨大；局部电网短期接入能力已趋饱和；算力中心建设速度快，而电网扩容速度慢，新建算力中心达产速度难以预测，增加了电网规划预测及建设的难度。
“当前算力中心的规划建设速度已远超想象，从投产到建设完成仅需两年内，甚至 8 个月即可建成。然而，电网建设一个变电站、铺设一条线路，涉及征地、设计、评审、规划等环节，全套流程需耗时 3 至 5 年，这种速度根本无法匹配算力建设的节奏。”王泽森指出。
此外，算力负荷的不可预见性，打破了电网原有的预测体系。
王泽森表示，规划接入的算力项目其报装总容量并不等同于实际负荷，能否满负荷运行取决于内部运营和租赁状况。“有的算力中心一投产负荷即刻达到 80%，但有些站点观察两三年后，负荷常年稳定在 10% 至 20%。”这种无规律性导致电网中长期负荷预测严重失真，规划难度剧增。
在系统灵活调节层面，部分变电站主变重载严重，导致局部电网灵活调节裕度不足；大功率、高密度的算力中心负荷推高了电力系统负荷峰值，增加了调峰难度；算力行为引发的负荷高频波动，也加大了调频难度。
在安全稳定运行层面，负荷电力电子化导致电力系统短路容量发生变化；弱并网情况下系统振荡风险增加；算力任务的秒级功率抖动叠加，可能引发电力系统局部频率波动。
王泽森指出，算力中心的电力电子属性接入电网后，引发的不再是机电过程，而是电磁过程，该过程具有放大效应。“一旦电网出现波动，震荡信号会被放大，导致算力中心与新能源连锁脱网。这关乎电网安全的最后一道防线。”
针对上述痛点，王泽森提出了三条明确的破局路径。
一是统筹能源资源与算力布局的协同优化。优化算力中心选址，避免受端电网过度集中接入；推动新能源富集区域的算力中心规划与建设，探索“绿电直连”模式；进一步提升算力中心的绿电消纳能力，促进绿色算力产品发展。
王泽森呼吁，同一区域的算力需求和负荷必须超前规划土地和接入方案，“电网规划需要土地，流程极长，必须预留充足裕度，这高度依赖地方政府的支持。”
二是提升算力负荷灵活性与系统调节能力。研究算力负荷调度技术，实现削峰填谷及任务迁移，提高算力负荷的可调节能力；增加电力系统调频灵活性资源配置，部署快速、大容量储能，提升电力系统应对频率波动的能力。
三是强化高比例电力电子负荷的安全稳定支撑研究。开展算力中心电力电子设备控制特性与稳定性机理研究，识别潜在风险源；加强算力负荷对频率、电压及宽频振荡的影响分析与建模评估。
此外，还需完善受端电网动态监测与安全评估体系，提升实时感知与预警能力；在算力集聚区域配置构网型储能等设备，提升短路比与系统支撑能力。
