文/ 徐鹏 栾晓曦 于晓燕
清华大学互联网产业研究院
引言：算力的尽头是电力
“算力的尽头是电力。”这一判断近年来被反复引用，而它真正进入国家议程，是在 2026 年 4 月——中央将水网、新型电网、算力网、新一代通信网、城市地下管网、物流网作为一体化战略框架顶格部署，纳入“十五五”重大工程。在六张网构建的系统工程中，算力网与新型电网的耦合处于枢纽位置：前者是智能时代的算力供给中枢，后者是能源转型的动力底座，二者的协同质量不仅牵动六张网的数智化与绿色化进程，更直接影响我国在智能经济时代的竞争力与安全格局。
大模型与智能体应用的爆发使算力网与新型电网协同质量这一议题骤然紧迫。数据中心已从电力负荷的配角转变为增量主力，国际机构预测其用电占比将在近年翻倍。算力的竞争，实质是其所依赖的电力在成本、碳强度与稳定性上的综合较量。在此意义上，算电协同早已超越工程技术范畴，成为基础设施竞争力与统筹发展和安全的重要命题。
本文拟从研究现状梳理与全球实践比较的视角，提炼可供后续实证研究依托的分析框架。
算电协同进入国家议程，是政策主线渐进展开的产物。碳达峰碳中和目标确立了能源转型方向，新型电力系统建设明确了电力系统重构路径，“东数西算”工程启动了算力与能源的跨区统筹，新能源全面入市改革推动了电力市场的深刻重塑——直至六张网一体化部署，一条清晰脉络浮现：能源系统正从单一转型走向与数字系统的深度耦合，基础设施的规划逻辑正从分业推进转向系统集成。算电协同在这一脉络中完成自工程技术向国家竞争力的语境跃迁。
其中，新能源全面入市改革尤具转折意义。其要义在于拆除绿电与用户侧直接交易的制度围墙：唯有电力市场向负荷侧开放，算力负荷参与需求响应与辅助服务才具备合规接口，算电协同方能从物理层的就近供电，跃迁至价值层的双向可调。制度条件与市场条件的同步成熟，解释了为何算电协同在当下而非更早成为国家战略议题。
算电协同作为交叉议题，研究散布于电力系统、信息通信、能源经济、产业政策等多个学科，尚未形成统一的研究版图。
电力系统与电网灵活性方向的研究成果最为厚实。围绕新型电力系统，学界在灵活性资源评估、源网荷储协同、虚拟电厂、储能配置、特高压互联与跨省跨区交易等领域积累了成熟的方法体系，调节速率、爬坡能力、备用充裕度、储能时长等已成为标准指标。但既有研究多以“负荷外生给定”为前提，对数据中心这类高功率密度、高可靠性且具有绿色偏好的新型负荷，缺乏将之作为主动变量的协同分析。
数据中心与算力能耗方向聚焦负荷侧的量测与预测。研究从 PUE 到芯片级能效，从训练与推理能耗到算力碳足迹逐步细化，部分工作开始将数据中心用电纳入区域电力平衡的范围内。然而这类研究多停留在 IT 与设备层面，能耗曲线与电网调度语言之间仍存在鸿沟，数据中心能耗研究只做到了“把电用明白”，但没做到“让电网能调度这些用电行为”，算力需求如何转译为可调度信号的问题尚未真正解决。
能源经济与电力市场方向关注制度条件。新能源入市、绿电交易、需求响应与辅助服务等机制研究，为负荷侧参与市场提供了制度分析，但少有研究将算力负荷作为特殊市场主体，考察其在市场中的行为特征与对价格信号的响应方式。
算力产业与区域经济方向围绕“东数西算”、算力网络与数据中心布局展开，重在区位选择、产业规模与能效政策。Token （词元）经济学近年来的兴起，尝试以单位 token 的能耗、碳排与经济成本作为 AI 产业的统一度量，为算力与电力的对话提供了接口，但这一脉络尚属新兴，远未与电力系统研究深度结合。
电力装备与供应链方向的研究相对独立，聚焦变压器、柔性直流、储能等装备的产业链、产能分布与自主可控，较少进入“算电协同”的讨论视野。
政策与战略研究则多从宏观层面论述六张网、基础设施一体化与统筹发展和安全，对算电协同这一具体结合部的学理剖析尚浅。
综上，研究已在多个学科方向铺开，却呈“群岛”状态，缺少面向算电协同多领域交叉的整合性分析。
基于现有研究的综合分析，当前研究缺口主要集中在三个层面。
其一，缺少将算力作为新生产要素纳入电力系统分析的统一范式。供电侧灵活性研究与算力侧能耗研究各说各话，token 度量与电网调度评估之间尚无转译桥梁，需求与供给两侧相对脱节。
其二，装备与供应链作为协同硬约束的维度基本缺位。电力装备交付周期远长于算力建设周期这一事实，长期被运行层面的研究忽略；而在自主可控诉求日益凸显的背景下，供应链韧性对算电协同上限的制约愈发关键，需要站在数智工程供应链角度思考。
其三，六张网一体化语境下的研究刚刚起步。现有讨论多将六张网作为并列的重大工程分别推进，宏观战略论述与微观技术分析之间缺乏贯通，算电协同在六张网一体化中的作用和机制研究刚刚起步。
我国探索算电协同的深层动因，是资源与负荷的空间错配：算力需求高度集中于东部，绿电资源则富集于西部，这一结构性错配决定了以算力的空间再配置来化解资源与负荷的地理分离问题这一跨区统筹的必然性，而“东数西算”工程正是这一逻辑的制度化表达。
以甘肃庆阳为例，作为位于西部的算力枢纽节点城市之一，庆阳其兼具算力枢纽节点与新能源富集区双重属性，使绿电直供算力的交易成本与输电成本同时压低，构成算电协同最理想的空间形态；贵州、内蒙古与跨区直流工程，则是算电协同在不同资源禀赋下的变体形态。然而跨区统筹内含张力：一方面，输电损耗与交易成本会侵蚀西部绿电的成本优势，使得本地消纳不足时绿电仍需外送使协同效果打折，同时，算力落地与绿电波动的时序错配尚需储能与调度填补。因此，跨区协同的成效，归根到底取决于规划之力能否转化为真实的协同效率，制度成本能否被有效控制才是这一路径的真正考验。
成熟电力市场中，算力企业作为大用户直接入场，由此走向以长期协议锁定专属电源的路径。各国专属电源的选择，是其资源禀赋与制度遗产的自然投影，而非随意安排。
美国以核能直供为特征。其可重启的核电资产与成熟的模块化小堆产业链，使其得以用存量核电承接增量算力——核电的基荷级稳定与低碳特性，与 AI 负荷高度互补。
北欧依托充裕水电与天然冷却，形成近乎零碳成本的算力供给，但大规模接入申请已使电网接纳能力成为新的瓶颈，矛盾由此从电源侧转向电网侧。
欧洲北海沿岸国家以海上风电叠加跨境互联作为组合解：用北海风电提供零碳电源，用跨境电网在更大空间内撮合电源与负荷。
我国与海外的算电协同发展路径与手段虽不同，但其约束具有同源性：共同的边界来自电网接入瓶颈、绿电稳定供给，以及装备与建设周期的限制。算电协同的瓶颈从来不在“有无电力”，而在于能否以恰当的时空、恰当的成本与恰当的碳强度，供给与之匹配的可调负荷。
其底层命题因此清晰：算电协同的本质，是算力空间与电力空间的重新匹配，是生产要素在空间上的再配置。我国以规划之力推进，海外以市场之力推进，手段有别而对象相同、约束相同。也正因为如此，无论组织逻辑如何差异，要真正评估算电协同的成效，都需要一个能同时容纳需求弹性、供给调节与能力边界的分析视角。
基于上文对算电协同研究缺口的归纳，与对全球实践的剖析，我们希望以需求侧、供给侧与供应链约束三个维度组织算电协同的研究与分析框架。
算电协同由算力的高需求而产生，因而需求侧是三维分析框架的起点。AI 负荷区别于传统负荷的本质在其时空弹性、工作负载可调性，以及对碳排放与经济成本的高度敏感等特性上，这些特性使负荷从被动消纳转变为主动可调节资源。Token 经济学将异质算力压缩为能耗、碳排放、经济成本等三个可比标量，使电网得以“读懂”算力。
需求侧不能单独靠测算现有耗电量来评估需求强度，因为不同的模型架构差异使能效基准难以通用，更省电的模型可能催生更多词元调用的能效悖论，这种效率提升反而使用量暴增的反噬效应，让 AI 行业的总耗电量变得极难预测。因此，需求侧分析的关键，不在于算清耗电，而在于刻画负荷的弹性画像：弹性越大，算电协同的腾挪空间越大。
AI 负荷的出现，正在重构“灵活性”本身。传统灵活性应对波动电源，而在算电协同场景中，灵活性必须同时满足高功率密度、高可靠与绿色偏好三重约束。绿色与可靠之间存在固有张力：纯靠风光难以稳定，纯靠火电难以绿色。破解之道，在于储能、特高压互联、虚拟电厂与市场化辅助服务共同构成的调节资源池。源网荷储协同在此场景的特殊性在于，负荷侧本身参与调节，使“荷”从被动变主动。供给侧分析的重心，是调节资源的质与量能否在绿色与可靠之间同时成立——这不仅关乎有没有调节能力，更关乎能力能否在双重标准下立得住。这一维度将传统电网灵活性研究从“负荷外生”前提中解放出来，把 AI 负荷作为主动变量纳入。
算电协同研究中容易被忽视的一项硬约束，是供应链的韧性。电力关键装备的交付周期普遍以两三年计，远超算力设施一两年的建设周期。这种建设交付的时间错配意味着一座智算中心建成时所能调用的调节资源，早在数年前就被电力装备交付节奏锁定，因此算电协同的天花板其实在建设期已定，而非在运行期由调度策略决定。关键装备的产能约束与自主可控诉求，使供应链韧性直接决定协同成效的上限。特高压变压器等装备交付的全链路可视化，使供应链交付能力首次成为可量化维度。供应链分析的要义，是可得性即上限：没有装备按时到位，再精巧的调度也是无米之炊。以数智工程供应链的研究视角，希望能进一步破解新型电力和智算中心的工程规划和建设中的供应链弹性的难题。
我们需要从“需求—供给—供应链约束”三维耦合的视角进一步思考：需求弹性越高，对供给调节裕度的要求越高；供给调节越依赖资源池，越受供应链交付制约；供应链可得性又划定前两维的施展边界。三者构成一组彼此制约的约束方程。
六张网布局、新能源入市改革、绿电交易与跨省跨区交易等政策，通过规划与市场的双重机制充当黏合剂，将需求、供给与边界整合为协同合力。在给定供应链边界下，需求侧弹性与供给侧调节如何实现最优匹配，正是这一框架真正要回答的研究问题，它也给出了“算电协同度”的操作化坐标：需求弹性、供给调节与供应链可得性须同步提升，任一短板都会成为整体的瓶颈。
算电协同作为智能经济的能源底座，其研究必须超越单一技术或产业视角。本文提出的“需求侧、供给侧、供应链约束”的三维框架，旨在建立一个研究分析的入口，并为后续研究划定可延展的空间。在需求侧，以 Token 能耗基准将 AI 负荷转译为可调度曲线并刻画其弹性画像，是把抽象协同落到具体操作的第一步；在供给侧，构建涵盖资源、调节、绿色、经济、韧性的灵活调度能力指标体系，方能衡量电网承接 AI 负荷的真实能力；在供应链约束下，将装备交付周期作为调度资源上界开展情景分析，从数智工程供应链深入研究的视角有助于识别协同的硬天花板。
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