作者:谢昭明
当前,人工智能(AI)技术发展已从科学家推动转为研发应用推动,先进AI算力成为经济社会高质量发展的重要基石。作为资源型要素,先进算力的获取需要依靠新型算力基础设施,各国纷纷加快对算力枢纽节点、数据中心集群的布局。基于此,本文以东盟智慧城市网络(ASEAN.Smart.Cities.Network,ASCN)构建过程中,新加坡及其邻国所构成的区域算力中心为例,阐述智慧城市网络的构建如何促进可再生绿色能源需求的显著增长,同时为能源电力服务商开拓了更加广阔的绿色能源市场空间。
新加坡及邻国算力中心建设情况
ASCN是东盟国家为促进区域数字化和可持续发展而发起的重要倡议,旨在通过数字化、技术创新和可持续发展,解决城市化带来的挑战,如交通拥堵、环境污染、资源短缺等。借助AI技术应用,ASCN计划到2030年建成覆盖主要城市的分布式算力网络;可再生能源在电力供应中的占比提升至35%;实现区域电力互联互通和高效共享的目标。ASCN是推动智慧城市发展的重要合作平台,将促进东盟国家在智慧城市领域的合作,推动区域经济一体化,而算力和电力规划的实施是支撑智慧城市网络的核心基础设施。
一、新加坡算力中心建设情况
新加坡作为全球领先的科技和金融枢纽,是亚太地区重要的数据中心枢纽,截至2024年拥有超过74座数据中心,超过1400MW数据中心容量。同时,新加坡正从“传统数据中心枢纽”转型为“智能算力中枢”,在算力中心的规划、技术方案和政策支持方面制定了系统性战略,以巩固和支撑其数字经济竞争力,预计其数字经济在2025年可达300亿新加坡元规模。
新加坡的“智慧国家2025”计划以数字化为核心,重点发展AI、量子计算、大数据分析等前沿技术,以算力中心支撑智慧城市、金融科技和医疗创新。计划到2030年将新加坡打造为亚太区算力枢纽,成为亚太区量子计算研发中心,实现AI算力提升至全球前10%,数据中心可再生能源使用率超60%。随着数字化转型和AI的普及,新加坡的算力需求持续增长,尤其是在金融、科技和物流领域。
由于土地和能源资源有限,新加坡曾在2019-2021年暂停新建数据中心,政府严格限制数据中心的建设实施,以平衡算力需求与可持续发展。2024年,新加坡数据中心电耗高,占总电力消耗的7%,电价约为0.20-0.30SGD/kWh(约合1.0-1.5元CNY/kWh),随着算力需求的增长,数据中心的运营成本将进一步上升。新加坡政府当前正通过政策引导数据中心使用太阳能或采购绿电,推动算力基建与可再生能源的结合,实现算力与电力协同发展。
二、邻国算力中心建设情况
东盟各国都积极参与ASCN的区域数字化合作,参与数字自由贸易协定(DEPA),推动跨境数据流动和算力资源共享,其中新加坡主导区域算力协作,支持成员国数字化升级。作为新加坡的邻国,马来西亚、印度尼西亚、菲律宾政府都致力于从“传统数据中心服务提供者”转型为“智能算力中枢”,通过10年免税或投资税收减免政策、国家数字经济公司资金支持等政策支撑国家数字经济规模增长,提升数字经济对GDP的贡献占比,同时通过推动数据中心使用清洁能源,提升可再生能源使用率。
新加坡正着手建立跨区域的数据备份网络,其中与马来西亚、印度尼西亚共同打造的“东南亚数据走廊”是重要一环。同时,为了补充本地绿色电力供应并推动算力绿色发展,新加坡积极参与老挝-新加坡跨国电力项目,并从马来西亚、印度尼西亚进口可再生能源电力。马来西亚柔佛州伊斯干达经济特区、印度尼西亚巴淡岛凭借其邻近新加坡的地理优势以及低成本、低电价(约5-7USC/kWh)的有利条件,吸引了众多跨国企业前来投资数据中心。面对马来西亚(柔佛州)、印度尼西亚(巴淡岛)在数据中心成本上的竞争优势,新加坡则选择聚焦高端算力服务领域,如AI训练、金融实时计算等,以差异化发展策略拓展市场空间。
算力增长与电力需求紧密绑定
算力的指数级增长与电力需求紧密绑定,既是数字经济的引擎,也是能源转型的挑战。算力的快速发展对电力需求提出了巨大挑战,尤其是数据中心、AI和高性能计算(HPC)的能耗持续攀升。数据中心、服务器集群等算力设施需要大量电力支持运行和冷却,算力设施还要求高稳定性24/7不间断供电并配备柴油发电机、电池储能等备用电源,算力设施还要求无电压波动、无频率偏差的高质量电网的支持。电力的稳定性、成本、来源和能效直接影响算力设施的性能和可持续性。
当前,全球数据中心的年电力消耗约为200TWh-250TWh,占全球总电力消耗的约1%,算力的电力消耗体现了数字化时代对能源的巨大需求,随着云计算、AI和大数据的快速发展,数据中心的电力需求预计将持续增长。训练一个大型AI模型(如GPT-3)可能消耗数十万度电,一个大型数据中心的年电力消耗可达100GWh。此外,算力设施(如数据中心)的冷却系统也消耗大量电力,约占其总电力消耗的30%-40%。
电力是算力设施的主要运营成本之一,出于成本控制的考虑,许多算力设施建在电力资源丰富、电价较低的地区以节省成本。同时,随着算力需求的快速增长,电力消耗和碳排放问题日益突出。算力电力消耗的碳排放取决于电力来源,许多算力设施正在转向使用可再生能源(如太阳能、风能、水电)以减少碳足迹。未来,通过技术创新、可再生能源转型和政策引导,算力电力消耗将朝着更高效、更可持续的方向发展。谷歌承诺到2030年实现100%可再生能源供电,更多算力设施将采用可再生能源和节能技术,推动绿色算力发展。
新能源服务商的机遇和挑战
一、机遇
1.算力基建与绿色能源协同发展
ASCN是东盟国家推动智慧城市发展的重要平台,部分东盟国家(如新加坡、马来西亚)已建立国家级超级计算中心,为区域科研和产业提供算力支持。ASCN有望通过东盟数据治理框架,推动成员国之间的数据共享,提升算力利用效率。计算中心算力基建的扩展需要配套持续稳定的能源电力的扩展,更需要廉价的电力以维持算力中心的长期运营,因此,算力基建正逐步转向使用绿色可再生能源,预计到2030年东盟可再生能源装机容量将增加一倍以上。
2.区域内引导政策协同发展
ASCN通过技术创新和可持续发展,解决城市化带来的挑战。尽管面临资金、技术和数据隐私等挑战,ASCN为区域合作和绿色增长提供了重要机遇。可以看到各国都对数字经济类项目给予了10年期的税收优惠政策,以及各种关税减免,与此同时依托东南亚禀赋突出的自然资源,对配套的新能源转型发展制定了明确的规划和发展路径,实现算力基建和新能源的协同发展,如结合分布式能源(微电网),推动算力设施的分布式部署等具体举措。
二、挑战
1.利润下降
随着新能源成本进一步下降,绿电逐渐成为主流能源之一。区域内的互联互通也是协同发展的需要,如印度尼西亚某上市公司开发的由本国向新加坡跨境输送绿电的EPC项目,已获得新加坡能源市场管理局(EMA)进口电力批复。随着光伏组件工厂的全球扩张,现汇市场的新能源项目逐步退到BOP层面,加上本地化率的限制,从组件采购到主变电缆采购全部由业主方锁定,EPC承包商需提升设计施工的成本控制,同时还需提升应对业主直采设备的界面风险的协同管理能力。
2.政策波动
随着支撑数字经济的算力基建的技术进步和区域合作的深化,ASCN和可再生能源的协同发展将迎来更广阔的前景,但是需要精准匹配各国资源和政策特点。如马来西亚能源委员会于2016年初发布了“大型并网光伏电站LSS项目指导意见”,通过竞争性招标方式有效降低上网电价。过去8年内马来西亚能源委员会已组织了5次大型并网光伏电站项目招标,LSS3和LSS4的电价约合4.2-5.7USC/kWh,LSS5将在2025年完成授标。除可再生能源的自然优势外,也存在诸如限制外资持股比例小于49%,电力基建薄弱电网难以实现稳定互联,土地权属管理复杂,汇率波动受国际经济冲击影响较大等开发制约因素。但是投资项目通过与本地企业合资、利用多边机构优惠贷款或二级市场工具、选择政策稳定性高的领域等措施,尽可能实现风险的规避和有效管理。
ASCN旨在促进区域数字化经济、区域算力持续化协同发展,如新加坡的“国家AI算力平台”(NAIS)为区域提供AI模型训练资源,支持智慧城市中的智能决策系统,东盟各国通过共享算力资源,构建分布式计算网络,支持智慧城市的数据处理需求。可再生能源电力是算力基建的重要基础,算力和电力基建是支撑智慧城市网络的核心基础设施,太阳能和风能技术成本大幅下降,投资储能技术极大提高可再生能源的稳定性和利用率,使得新能源项目在经济上更具竞争力。电力与算力基建的紧密协同下的数字化与绿色化发展,提供了相当体量的新能源基础设施项目工程承包市场以及投资机会,但也面临诸多挑战。抓住机遇、应对风险,东盟有望成为全球数字经济和绿色能源协同发展的的领先区域,推动区域经济的可持续增长和能源转型。
(作者单位:中能建国际建设集团有限公司)