城市算力網先行建設

編者按：

2023年12月25日，國家發展改革委、國家數據局、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發《深入實施“東數西算”工程 加快構建全國一體化算力網的實施意見》（下稱《實施意見》）。它是“東數西算”的進一步深化和拓展，目標是形成省市、區域、國家多級聯動的全國算力“一張網”。

《實施意見》不僅提出要建設全國一體化算力網，還提出要“探索開展城市算力網建設”。因為，讓全國一體化算力網落地，要先從局部城市、區域開始嘗試。政策研究部門的設想是，城市算力網的建設運營可以讓“全國一體化算力網”漸進式落地。隨著建設模式逐漸成熟，城市算力網會逐漸擴展到區域、國家。城市算力網可以在實踐中探索解決統一算力標準、公平算力調度、協調各方利益等重要問題。

本文為國家信息中心大數據發展部專家團隊來稿。文章闡述了如何讓城市算力網落地的一系列政策方案。國家信息中心是國家發展改革委直屬事業單位，長期從事全國一體化大數據中心、“東數西算”工程、全國一體化算力網等政策研究工作。

城市算力網，這是全國一體化算力網政策中提出的設想。全國一體化算力網在2023年12月提出，是“東數西算”工程的升級版。當時，國家發展改革委、國家數據局、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發《實施意見》。

全國一體化算力網是跨區域、跨領域、跨系統的重大資源配置工程，目標是促進全國范圍內各類算力資源高比例、大規模一體化調度運營。和“東數西算”工程不同，全國一體化算力網的建設范圍由國家八大算力樞紐節點為主拓展到全國各個省市，其本質由東西部算力資源高效配置深化為全國范圍算力基礎設施化。

城市算力網是全國一體化算力網的重要組成部分。《實施意見》提出，“探索開展城市算力網建設”，1毫秒時延城市算力網、5毫秒時延區域算力網、20毫秒時延跨樞紐節點算力網在示范區域內初步實現。

如果將全國一體化算力網視為一個宏大的工程，那么城市算力網則是全國一體化算力網建設的“先手棋”。城市算力網建設可以讓全國一體化算力網漸進式落地。

城市算力網可以在實踐中探索解決統一算力標準、高效算力調度、多方利益協調等重要問題。隨著建設模式逐漸成熟，城市算力網將逐漸擴展到城市之外的區域和全國。各區域可以通過率先建成一批城市算力網，發揮引領示范效應。比如，在一個省份或一個區域“連點成片”形成區域算力網，然后各區域算力網按照統一標準互聯互通形成全國一體化的算力網體系。

建設城市算力網，應該充分發揮不同城市算力資源、綠電資源、產業資源的比較優勢。落地城市算力網，需要尤其注意四個方面工作的落地。

通過多種手段降低算力、電力、網絡成本

在算力產業中，算力、電力、網絡是一盤棋。算力、電力、網絡成本都會直接影響企業的積極性。降低城市內尤其是跨城市的網絡、算力、電力綜合使用成本，是城市算力網建設的首要目標之一。

算力方面，可以推動樞紐節點開展算力服務模式創新。促進機柜租賃、包年包月等長租模式向隨接隨用、按需付費等短租模式轉變，滿足多元化市場需求，顯著降低算力使用成本，提升中小企業算力使用便利度。

電力方面，可以支持樞紐節點探索建立政府、電網、發電企業、用電企業四方合作機制，鼓勵樞紐節點綠電自建自用，通過錯峰供電、負載協同等方式，降低數據中心用電成本，從而降低算力成本。

網絡方面，網絡的時延、資費都會影響企業的算力成本。網絡對算力成本的影響還在持續變大。隨著人工智能大模型等應用技術飛速發展，大規模數據遠距離傳輸業務爆發式增長。在單位網絡成本不變的情況下，企業總體網絡資費將會顯著增加，企業負擔也會因此加重。比如，大模型訓練需要PB（1024TB）級別的數據，一些企業為節省網絡資費，甚至是用高鐵或飛機把訓練數據通過硬盤搬運到西部數據中心。

影響企業在東中西部城市之間的數據傳輸成本、時延的因素很復雜。在光纖中，數據傳輸速度是每200公里1毫秒。這幾乎發展到了技術極限。西部地區網絡時延是物理距離導致的，短時間無法通過技術優化。一些東中西部兩地數據中心間數據傳輸時，沒有直連網絡。數據傳輸需要通過“國家骨干網-省級骨干網-城域網”繞轉。

城市算力網建設過程中要解決這些問題。解題思路是，依托“東數西算”工程建設，積極建立樞紐節點專項網絡傳輸計費機制，采用彈性帶寬、數據快遞等創新模式，降低企業網絡使用成本。

近期，國家數據局會同國家發展改革委、工業和信息化部將在部分樞紐節點間試點開通“東數西算”的“公共傳輸通道”。這將探索采用多種服務方式，增強算力普惠易用水平，切實提升企業的獲得感。

具體要如何建立東西部之間的高速穩定網絡直連體系，降低網絡傳輸時延？

一方面，強化樞紐節點一級骨干節點功能定位，支持電信運營商及產業鏈企業發展新型算力網絡，面向樞紐節點之間以及與業務需求旺盛的非樞紐節點之間，建設跨區域數據中心高速直連網絡。

另一方面，積極推進低時延、高帶寬、低抖動的新興網絡技術在“東數西算”工程中應用，面向國內一線城市、省會城市、計劃單列市及算力需求旺盛的非樞紐節點城市，構建城市級確定性傳輸網絡應用體系，打通樞紐節點與非樞紐節點間網絡主干道。目前，面向八大算力樞紐節點的直聯網絡正在穩步推進，有利于促進網絡提速、增效、降費。

建設城市算力網，將推動更多新型網絡技術大規模應用，降低城市內部及城市之間網絡時延，促進更多低時延敏感型業務向周邊城市遷移。從業務需求上看，通過建立東西部之間的高速穩定網絡直連體系，降低網絡傳輸時延，有助于促進VR、自動駕駛、工業互聯網等業務從東部轉移到中西部地區。

圖1：“東數西算”工程規劃的八大樞紐和十大集群

結對子，讓東中西部城市發揮比較優勢

算力、電力、網絡在不同城市會有不同成本。因此，可以通過“結對子”的方式開展城市算力網建設。《實施意見》就指出，鼓勵以點對點“結對子”方式推動西部樞紐節點與東部、中部地區算力需求旺盛城市開展算力協同調度。

西部城市，尤其是樞紐節點地區，通常具有算力資源豐富、能源資源豐富的優勢。東部、中部城市，通常具有應用、人才、業務場景的優勢。雙方可以“結對子”協同落地城市算力網。

西部算力資源富集地區尤其是西部樞紐節點地區，可以加快建設一批算力供給型城市算力網。西部算力供給型城市算力網，以“結對子”方式推動與中東部城市算力調度機制，不斷優化算力供給能力，合理布局通用計算和智能算力資源，與中東部城市算力需求實現高效供需匹配。

西部地區依托城市算力網建設，利用綠電和算力資源，有利于培育壯大當地存算產業。尤其是隨著人工智能產業蓬勃發展，重點打造一批人工智能訓練場，面向科研機構、中小微企業提供普惠算力及人工智能研發服務，帶動西部地區人工智能大模型業態發展。

東中部城市在大數據、人工智能、區塊鏈、智能制造、生物醫藥、數字醫療、智慧交通等領域有大量業務場景。東中部城市具備應用、人才優勢，可以建設一批應用型城市算力網，以“結對子”方式與樞紐節點地區尤其是西部樞紐節點形成算力協同調度，帶動產業創新發展。

通過“結對子”方式，可以解決東中部城市業務場景需要算力、能源支持的痛點，依托城市算力網建設，能夠有效解決算力、能源、能耗等約束。這還能夠促進本地算力產業創新發展，通過面向科教、政務、金融、工業等領域開展算力資源并網調度，建立跨地域、跨系統的行業算力調度網，賦能千行百業數字化轉型升級。

圖2：城市算力網建設總體框架

一些地方城市的探索實踐已經取得了進展。近年來，鄭州、慶陽、哈密三市在聯合啟動算力網實驗場建設，打造以慶陽、哈密為“算力供給站”、鄭州為“算力中繼站”的數算電融合體系。蘇州與貴陽、巴州簽訂戰略合作協議，聯合推進跨區域算力調度，為樞紐節點與非樞紐節點開展城市算力網建設提供了經驗借鑒。蘇州城市算力網以算力賦能產業升級轉型及新興產業發展為特點，預計2025年底基本形成低時延、大通量、高可靠的城市算力網體系，形成4000億元的算力產業集群。

東中西部城市發揮比較優勢“結對子”還有一個重要方向是——算電協同。因為，算力需要消耗電力，兩者缺一不可。但是，同一區域內的算力、電力供需往往并不平衡，這需要不同城市之間協同配置資源。

中國信息通信研究院等單位發布的《綠色算力白皮書》指出，2030年我國數據中心總耗電量將達到5900億千瓦時，是2023年數據中心總耗電量的1.79倍。

促進數據中心節能減排，正在成為城市算力網建設的重要任務。針對數據中心建設過程中存在的綠電并網難、消納難、直供難等問題，尤其是西部地區仍有不少“棄風棄光”現象。因此，可以通過促進算力電力協同，不斷提升數據中心電力使用效能，增加綠電使用比例。那么，不同城市要如何“結對子”做好算電協同？

一是依托城市算力網建設，積極開展數據中心集群能源系統一體化建設，利用人工智能、大數據等技術預測和優化數據中心用電，提升綠色能源消納率和利用率，支持算力和電力機構圍繞算電協同開展業務標準、技術標準和管理標準編制及應用推廣。

二是支持西部綠電資源豐沛城市開展數據中心“源網荷儲一體化”（源網荷儲指，按照“電源、電網、負荷、儲能”整體規劃的新型電力運行模式，讓發電側、負荷側供需精準匹配）建設，打造綠色低碳、大型集約的數據中心集群，配套風電、光伏發電裝機，促進數據中心備用電源綠色化。

三是鼓勵城市之間，尤其是東部算力需求旺盛城市與西部綠電資源豐富城市之間，以“結對子”方式聯合開展算力電力協同試點，探索開展綠電直供、自建自用等方式，提升數據中心綠色電力供給便利度，減少綠電資源損耗。

引導協調不同主體培育算力產業生態

算力和水力、電力的最大不同是，它目前不是一種標準資源，技術上尚未完全實現算力資源并網統一調度，仍需進行研發攻關。它背后還有一個龐大的產業生態，涉及云計算、大數據、人工智能、軟件服務等一系列產業，它需要被科教、政務、金融、工業等行業使用。因此，城市算力網是做好算力資源的并網調度、引導協調社會各類主體的重要研發地和試驗場。

如何在城市算力網中，引導協調社會各類主體，不斷壯大算力產業規模？城市算力網建設，應充分借鑒城市電力公司運作模式，探索成立以地方國資主導、市場化運作的算力運營公司，統籌城市算力資源規劃建設、并網調度、交易運營，為跨區域算力協同調度提供平臺載體。

一是探索“政府推動、國資主導、市場運作”模式，打造地方國資主導的算力運營公司。由城市算力網運營公司具體負責實施，打造全市統一的算力調度平臺，率先面向運營商及政府主導的數據中心，促進算力資源實現并網，積極探索成熟的商業模式、運營機制。

二是充分引導社會各類主體參與，最大限度調動市場各方積極性，將算力并網調度機制逐步拓展到社會小散數據中心。

三是面向華為、阿里、騰訊等頭部互聯網公司，積極推動閑置算力資源并網、調度，逐步實現全市算力資源一網統籌、一網調度。

如何做好算力資源并網調度？一個重要舉措是，開展算力網共性關鍵技術研發應用。《實施意見》提出，探索建設全國一體化算力網原型技術實驗場，支持產學研各方開展算力網共性技術研發及試驗推廣。因此，城市算力網會是創新性技術的研發地、試驗場。

一是積極探索新型研發模式，面向不同需求、不同技術路線，打造若干全國一體化算力網實驗場，圍繞新型網絡應用、算力并網、算力調度、算電協同、國產芯片適配等關鍵技術開展“揭榜掛帥”。

二是加快基礎軟硬件和新興數字領域核心技術攻關，強化芯片等軟硬件環境適配能力，分階段實現國產化替代和關鍵技術安全可靠，不斷提升算力網領域關鍵核心技術自主可控能力。

三是充分發揮科研機構、行業協會、產業聯盟等作用，積極開展算力計量、算力并網、算力調度、算力結算等領域標準規范制定及應用。

建立多層級、立體化的保障機制

落地城市算力網，還需要做好國家、地方層面多層級、立體化的保障機制。

國家層面，一是在“東數西算”示范工程一期、二期順利實施基礎上，圍繞網絡直聯、跨區域算力調度、算力電力協同等方面，啟動全國一體化算力網示范工程，利用“結對子”方式推動東中西部城市算力網建設。二是支持城市算力網、算電協同等項目發行基礎設施領域不動產投資信托基金（REITs），強化政策性金融支持，有序開展綠電、綠證交易，鼓勵東西部城市之間跨區域開展碳匯互認結算探索。三是推動建立算力網統計監測評價體系，率先制定城市算力發展評價指標體系，定期發布城市算力發展指數報告，搭建國家算力統計監測平臺，建立全國算力發展情況“一本賬”。

地方層面，一是強化組織實施力度，由市長或主管市長牽頭成立算力網建設領導小組，建立跨部門協調會商機制，由市大數據管理機構會同相關部門制定時間表、任務圖，加快推進落實。二是啟動城市算力網專項建設工程，在土地、財稅、用能、生產空間及算力補貼等方面出臺優惠政策，加強算力領域產業招商，培育本地算力產業集群。三是發揮政府投資示范帶動作用，撬動社會資本積極參與，鼓勵金融機構創新金融服務和融資產品，大力發展算力經濟。

城市算力網是多源異構算力在市域空間范圍的一體化連通整合，其本質是城市算力的基礎設施化。需要通過構建類似電網、水網、路網一樣的低成本、低門檻的城市算力網體系，打造未來數字經濟時代城市的“新市政”。

在未來，應堅持“城市-省域-國家”的算力網建設路徑，以城市算力網建設帶動省域和區域性算力網橫向延伸，分步驟、分階段打造多級聯動、融合創新、自主可控的全國一體化算力網體系。

（作者于施洋為國家信息中心大數據發展部主任，郭明軍為國家信息中心大數據發展部算力經濟處處長，郭巧敏、馬驍為國家信息中心大數據發展部專家；編輯：謝麗容）