每(mei)經(jing)記者(zhe)｜梁(liang)宏亮    每(mei)經(jing)實習記者(zhe)｜溫雅蘭    每(mei)經(jing)編輯｜張凌霄    

據統計，2022年全球(qiu)能源消費總(zong)量(liang)為601艾焦，其中可(ke)再生(sheng)能源增長13%，以煤、油、氣(qi)、電、核以及(ji)可(ke)再生(sheng)能源多輪(lun)驅(qu)動的能源體系正在逐步形成(cheng)。

而　“算(suan)力(li)”這一近(jin)年來科(ke)技(ji)(ji)(ji)界的(de)熱(re)點技(ji)(ji)(ji)術名(ming)詞，源(yuan)于計(ji)算(suan)機(ji)和(he)計(ji)算(suan)技(ji)(ji)(ji)術，匯集了(le)“數”和(he)“算(suan)”，強調了(le)計(ji)算(suan)能力(li)在(zai)促(cu)進科(ke)技(ji)(ji)(ji)進步和(he)社會發展(zhan)中(zhong)的(de)重要價值和(he)作用。

能源(yuan)這一傳(chuan)統(tong)的概(gai)念(nian)與算力(li)這一嶄(zhan)新的概(gai)念(nian)耦合(he)，將(jiang)碰撞出(chu)怎(zen)樣的火(huo)花？

在第二屆中(zhong)國(guo)（深(shen)圳）行業發展高峰論壇(tan)暨上海交通大學行業研究(jiu)院(yuan)(yuan)“五(wu)年五(wu)城”系(xi)列活(huo)動(dong)中(zhong)，中(zhong)國(guo)工程(cheng)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士、上海交大安泰經管學院(yuan)(yuan)講席教授凌(ling)文以《能(neng)源與(yu)算力(li)的(de)低碳(tan)耦合》為(wei)題，圍繞我國(guo)能(neng)源與(yu)算力(li)發展情況展開深(shen)入講解，并介紹與(yu)團隊首倡(chang)概念——“四綠”與(yu)分(fen)布式(shi)能(neng)算網。

“能源要呼(hu)喚算力(li)，”他表(biao)示，“電(dian)力(li)決(jue)定(ding)一(yi)個(ge)(ge)國(guo)家(jia)的工業(ye)化水平(ping)，而算力(li)決(jue)定(ding)一(yi)個(ge)(ge)國(guo)家(jia)的數字化水平(ping)；電(dian)力(li)網(wang)絡(luo)是一(yi)個(ge)(ge)國(guo)家(jia)的工業(ye)化基礎，算力(li)網(wang)絡(luo)是一(yi)個(ge)(ge)國(guo)家(jia)的數字化基礎。”

圖(tu)片來源：主(zhu)辦(ban)方(fang)供圖(tu)

首倡“四綠”概念

目前中國能(neng)源(yuan)行(xing)業主(zhu)要面臨能(neng)源(yuan)供應保障問(wen)題、生態環境問(wen)題、二氧(yang)化碳排放(fang)問(wen)題以(yi)及能(neng)源(yuan)系統效(xiao)率問(wen)題。

“中(zhong)國GDP能(neng)耗是世界的(de)1.4倍，達到同樣(yang)的(de)GDP，中(zhong)國的(de)能(neng)源消耗要大一些，這(zhe)與我們的(de)產業(ye)結(jie)構有(you)(you)關。雖然不(bu)能(neng)說(shuo)我們有(you)(you)問題，但(dan)實(shi)事求(qiu)是地說(shuo)我們在這(zhe)方(fang)面仍有(you)(you)改善(shan)空間。”凌文說(shuo)。

在這樣的(de)背景下，中國(guo)綠色能(neng)源(yuan)轉型需要走(zou)規模能(neng)源(yuan)清潔(jie)化(hua)、清潔(jie)能(neng)源(yuan)規模化(hua)以及能(neng)源(yuan)系統智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)道路。“四(si)綠”，即綠能(neng)、綠網、綠數和綠算(suan)的(de)概念應運而生(sheng)，并將成為未來低碳發展的(de)“地基(ji)”。

《“十四五”現(xian)(xian)代能源體系規劃》明確提出要(yao)構建“清潔低(di)碳、安全高(gao)效”的(de)現(xian)(xian)代能源體系。目(mu)前，我國碳排放(fang)量仍非常大，為實現(xian)(xian)“雙碳”戰略目(mu)標，綠色能源將是(shi)必(bi)由之路。

今年(nian)(nian)上半年(nian)(nian)，全(quan)國發電裝機(ji)27.1億Kw，其中可(ke)再生能源(yuan)13.22億Kw，可(ke)見我國綠色能源(yuan)正在飛速發展(zhan)。值得(de)一(yi)提(ti)的是，上半年(nian)(nian)光(guang)伏(fu)裝機(ji)以4.7億Kw排(pai)在世界首位(wei)，組件產量占全(quan)球70%以上。凌文表(biao)示，目(mu)前光(guang)伏(fu)應用(yong)仍有很大的提(ti)升空間，用(yong)好光(guang)伏(fu)將有很好的前途。

網(wang)絡(luo)(luo)(luo)空間關乎人類命(ming)運，過(guo)(guo)去十年，中國正在從網(wang)絡(luo)(luo)(luo)大國向網(wang)絡(luo)(luo)(luo)強國闊步(bu)邁(mai)進，在構建網(wang)絡(luo)(luo)(luo)空間命(ming)運共同(tong)體的(de)過(guo)(guo)程中，“綠網(wang)”即綠色(se)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)發展必不可少。

近日(ri)發(fa)布(bu)的《數(shu)字(zi)中國建設整體布(bu)局(ju)規劃》提(ti)到，要推進(jin)數(shu)字(zi)技術與經濟、政治、文化(hua)、社會(hui)和生態文明“五位(wei)一體”深度(du)融合，到2025年基本形(xing)成橫向打(da)通(tong)、縱(zong)向貫(guan)通(tong)、協調有力的一體化(hua)推進(jin)格局(ju)。

“綠(lv)數(shu)”是由數(shu)字反應的綠(lv)色(se)數(shu)智(zhi)生產力、能(neng)源算(suan)力、智(zhi)能(neng)制(zhi)造等，從綠(lv)色(se)政治、經(jing)濟(ji)、社會、環(huan)(huan)境，保障能(neng)源安全方(fang)面推動綠(lv)色(se)發(fa)(fa)展。加(jia)快數(shu)字化(hua)(hua)綠(lv)色(se)化(hua)(hua)協同轉型，將有利于建立(li)健全綠(lv)色(se)低碳循環(huan)(huan)發(fa)(fa)展經(jing)濟(ji)體(ti)系。

“綠算(suan)”指綠色能(neng)源(yuan)來(lai)驅動算(suan)力生產、供給(gei)、服務全過(guo)程，涉及到(dao)(dao)底(di)層算(suan)力資(zi)源(yuan)、平臺、應(ying)用多(duo)個層面(mian)的節能(neng)減排。凌文特別提到(dao)(dao)：“中國(guo)已(yi)經(jing)成(cheng)為全球數據(ju)資(zi)源(yuan)大國(guo)。當前，算(suan)力已(yi)成(cheng)為信(xin)息社會的核(he)心生產力，算(suan)力需求越來(lai)越大。”

為(wei)更(geng)好為(wei)數(shu)字化(hua)發展賦(fu)能(neng)，優化(hua)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)建設(she)布局(ju)，促進東(dong)西(xi)部協同(tong)聯動，我國(guo)提出“東(dong)數(shu)西(xi)算(suan)”戰略工(gong)程(cheng)。其已經成為(wei)繼西(xi)氣(qi)東(dong)輸(shu)、西(xi)煤東(dong)送等(deng)跨區域(yu)調配工(gong)程(cheng)后的又(you)一國(guo)家級戰略工(gong)程(cheng)，建設(she)確定性算(suan)力網(wang)絡對于優化(hua)國(guo)家算(suan)力資源布局(ju)、推(tui)動中(zhong)國(guo)數(shu)字經濟(ji)發展意(yi)義(yi)重大。

應用分布式能算網

為使(shi)“四綠”真(zhen)正(zheng)融入低碳(tan)發展(zhan)，將分布式(shi)能(neng)(neng)源網(wang)與分布式(shi)算力(li)網(wang)的優勢(shi)“聯合”起來(lai)，凌文及團隊首次提(ti)出構建分布式(shi)能(neng)(neng)算網(wang)的概念(nian)。

能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)是實體經濟(ji)的基礎，一(yi)次(ci)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)是自然界(jie)不可再(zai)生和(he)可再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，二(er)次(ci)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)是人類(lei)特定(ding)需求下加工轉換的能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，而三(san)次(ci)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)是數字世(shi)界(jie)的能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，即(ji)算力、運力和(he)存(cun)力，三(san)次(ci)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)將對虛擬經濟(ji)有巨大影響。

“分布(bu)式能算網(wang)將以(yi)‘算’為(wei)中心，構筑云、邊、端(duan)構成立(li)體算力資源布(bu)局(ju)。以(yi)‘網(wang)’為(wei)根基，增強連接用戶、數(shu)據、算力的(de)網(wang)絡能力，將數(shu)據作為(wei)新的(de)生產要素，融入算網(wang)調度。此外，這一概念以(yi)‘能’為(wei)基礎實現整體能耗、能源的(de)低碳(tan)綠色。”凌(ling)文(wen)解(jie)釋道(dao)。

作(zuo)為分布式能算(suan)網(wang)的(de)應用場景之一，確定性網(wang)絡是(shi)能源算(suan)力低碳耦合(he)的(de)必要支(zhi)撐。產業(ye)互聯(lian)網(wang)、精密控制、遠程醫療等產業(ye)越(yue)發展，對網(wang)絡的(de)要求(qiu)就(jiu)越(yue)高。但是(shi)網(wang)絡仍存在時延、抖動、錯數、調包等問題，不能100%傳(chuan)輸內容(rong)。

凌(ling)文以(yi)遠(yuan)程(cheng)醫療為例(li)，來說明網絡綜合時(shi)延大幅度降低(di)才能有確定性。如(ru)果用(yong)山東威高的(de)手術(shu)機器人放在(zai)日(ri)喀(ka)則做腹腔(qiang)鏡手術(shu)，信(xin)號傳輸(shu)一個來回需(xu)要走一萬公里，而(er)光速是(shi)30萬公里/秒(miao)(miao)，這(zhe)意味著(zhu)只算數據本身不算節點的(de)前(qian)提下(xia)，信(xin)號傳輸(shu)只要1/30秒(miao)(miao)。而(er)這(zhe)樣的(de)時(shi)延將導致在(zai)手術(shu)中(zhong)，這(zhe)邊手術(shu)刀下(xia)去之后已經出(chu)血(xue)，而(er)另一邊還(huan)不知(zhi)道是(shi)否(fou)要繼續下(xia)刀。

“這些都是未(wei)來的(de)確(que)定(ding)性(xing)網(wang)(wang)絡(luo)一(yi)定(ding)要(yao)解決(jue)的(de)問題，沒有確(que)定(ding)性(xing)網(wang)(wang)絡(luo)，分布式能(neng)算網(wang)(wang)就做不出來，可以說(shuo)確(que)定(ding)性(xing)網(wang)(wang)絡(luo)是能(neng)源算力低碳(tan)耦合的(de)必要(yao)支(zhi)撐(cheng)，”凌文說(shuo)，“現在(zai)我們的(de)網(wang)(wang)絡(luo)時(shi)延平均(jun)30ms，在(zai)前年底(di)我們用劉韻潔院士(shi)的(de)確(que)定(ding)網(wang)(wang)絡(luo)技術，將(jiang)全世(shi)界第一(yi)張(zhang)確(que)定(ding)性(xing)網(wang)(wang)絡(luo)建在(zai)山東，將(jiang)時(shi)延降(jiang)到2ms。到去年6月30日，確(que)定(ding)性(xing)網(wang)(wang)絡(luo)2.0實(shi)際運行后，時(shi)延已經降(jiang)到0.02ms，這在(zai)世(shi)界范圍內(nei)是最領先(xian)的(de)。”

分布式(shi)能(neng)(neng)算網(wang)(wang)的應用(yong)將對構筑(zhu)一(yi)體(ti)智(zhi)能(neng)(neng)編排(pai)調度和服務(wu)系統(tong)起到重要推動作用(yong)。在未來，分布式(shi)能(neng)(neng)算網(wang)(wang)將被應用(yong)于數(shu)字新基(ji)建(jian)的骨干(gan)級確定(ding)性(xing)網(wang)(wang)絡基(ji)礎設施、金融實時交(jiao)易、低碳智(zhi)慧高速公路體(ti)系建(jian)設以及(ji)智(zhi)慧能(neng)(neng)源管理與碳云平(ping)臺技術等(deng)多(duo)方面(mian)。