不久前，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》（以下簡稱“規(guī)劃”），規(guī)劃指出，建設(shè)數(shù)字中國是數(shù)字時(shí)代推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的重要引擎，是構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢的有力支撐。并強(qiáng)調(diào)，全面提升數(shù)字中國建設(shè)的整體性、系統(tǒng)性、協(xié)同性，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，以數(shù)字化驅(qū)動生產(chǎn)生活和治理方式變革，為以中國式現(xiàn)代化全面推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興注入強(qiáng)大動力。
根據(jù)規(guī)劃部署，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，能源是重點(diǎn)領(lǐng)域之一。而“雙碳”目標(biāo)指引下的新型電力系統(tǒng)建設(shè)也迫切需要以數(shù)字化為支撐。“數(shù)字中國建設(shè)的基礎(chǔ)就是電力網(wǎng)與算力網(wǎng)深度融合，將新型電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;超互聯(lián)新算力’基礎(chǔ)設(shè)施。”浙江清華長三角研究院新型能源體系研究中心主任白建華指出。
中關(guān)村超互聯(lián)新基建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟林宇也認(rèn)為，能源新市政的基礎(chǔ)設(shè)施典型代表就是超互聯(lián)的算力，尤其面對未來“自然語言大模型GPT”的快速發(fā)展和多場景深度應(yīng)用，作為底層的超互聯(lián)算力發(fā)展迎來爆發(fā)式需求，進(jìn)而帶動綠色新市政基礎(chǔ)與能源基礎(chǔ)設(shè)施的融合發(fā)展。
多位專家均表示，踐行國家“雙碳”目標(biāo)行動，打造新型能源體系下的超互聯(lián)新算力、新市政基礎(chǔ)設(shè)施，SPEAR-META42 星鏈協(xié)同創(chuàng)新不可或缺。
所謂“SPEAR”，是清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院與清華大學(xué)氣候和可持續(xù)發(fā)展研究院共同提出的倡議，就旨在打造電力網(wǎng)和算力網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新的示范工程。其中，“S”指的是Security，即安全，既包括能源電力安全，又包括信息安全；“P”即Power，主要指清潔能源，包括智慧電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、柔性輸電，以及新儲能能源、電力的儲存等；“E”即Edge，主要指邊緣計(jì)算、分布式能源，二者未來在新型電力系統(tǒng)會占據(jù)越來越大的比重；“A”即AI，也就是人工智能大數(shù)據(jù)；“R”即Revolution，意指低碳綠色能源革命。
“META42”則旨在打造擁有獨(dú)立算力芯片、開源開放體系的新一代數(shù)字化機(jī)柜，長期愿景是要實(shí)現(xiàn)工業(yè)元宇宙的實(shí)驗(yàn)和探索。
與會專家介紹，SPEAR-META42提倡的理念是要打造綠色低碳、靈活調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)中心，并使其與能源基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)聯(lián)動，最終將能量形式轉(zhuǎn)化為算力形式，服務(wù)數(shù)字中國、智慧中國的建設(shè)。
清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院鏈網(wǎng)中心副主任王炯圍繞碳電算一體化SPEAR平臺規(guī)劃建設(shè)進(jìn)行了介紹。他強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，建設(shè)新型能源體系，電力行業(yè)任務(wù)最重、責(zé)任最大，因此電碳協(xié)同發(fā)展迫在眉睫。按照SPEAR-META42的理念，構(gòu)建“零碳綠色超互聯(lián)電算平臺”，將成為能源新市政的重要基礎(chǔ)設(shè)施。
“碳－電－算的多級聯(lián)動，不僅可以滿足用戶側(cè)零碳電力的需求，也能滿足用戶零碳算力的消費(fèi)，比如將零碳電力轉(zhuǎn)化為零碳算力，實(shí)現(xiàn)算力的大規(guī)模與長距離傳輸，作為能量的新形態(tài)服務(wù)區(qū)域城市的發(fā)展和多業(yè)態(tài)的升級。”王炯進(jìn)一步說。
“人工智能大模型的快速發(fā)展，也將電算協(xié)同推向了新的高度?，F(xiàn)如今，基于人工智能的超互聯(lián)算力模型所涉及的相關(guān)參數(shù)量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從億級到千億，甚至萬億級的突破。”清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院鏈網(wǎng)中心劉志研究員在介紹“能源科創(chuàng)-SPEAR星鏈合成旅”時(shí)指出，SPEAR星鏈合成旅正重點(diǎn)打造“新型電力-超互聯(lián)算力-萬億大模型”聯(lián)動的新技術(shù)形態(tài)，依托清華多交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)優(yōu)勢，開展重點(diǎn)攻關(guān)，并在世紀(jì)互聯(lián)的超算力與大模型的場景下進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用及示范試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)科研成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
以典型的“兩高”行業(yè)（高能耗、高排放）——鋼鐵冶金行業(yè)為例，SPEAR-I2G解決方案正為其提供高質(zhì)量綠色低碳發(fā)展的新思路。
上海佰能工程技術(shù)有限公司總經(jīng)理曾永生介紹，按照SPEAR-I2G整體設(shè)計(jì)架構(gòu)，其基于復(fù)雜生產(chǎn)工藝的多重條件約束，對鋼鐵冶金企業(yè)的流程生產(chǎn)過程展開能效-碳效挖掘，建立多能協(xié)同控制模型。比如，通過大數(shù)據(jù)分析企業(yè)的用能計(jì)劃和用能結(jié)構(gòu)，以及清潔能源系統(tǒng)和配電系統(tǒng)相互作用的機(jī)制，建立有效的配電系統(tǒng)功率動態(tài)均衡的數(shù)學(xué)模型，以此實(shí)現(xiàn)能源使用的優(yōu)化控制，助力鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能降耗與綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。
目前，SPEAR-I2G方案已在寶鋼股份公司等多個企業(yè)實(shí)現(xiàn)落地，如應(yīng)用于電弧爐自適應(yīng)控制、電石專家冶煉系統(tǒng)，實(shí)踐表明可使綜合能耗下降3%，節(jié)能減排效果初步顯現(xiàn)。
