7月14日,由中国工程院发起的“山西省算电协同新型能源体系建设的战略架构与实施路径研究”项目启动会在太原召开。中国工程院院士王国法、黄庆学、潘一山、郑玉平等多位院士,以及来自“产学研用”全链条的专家团队和山西省政府部门负责人齐聚一堂,共同探讨山西如何在保障国家能源安全的同时,实现数字经济转型。

答案,或许就藏在“算电协同”这四个字里。
当“煤电”与“算力”从矛盾走向共生
长期以来,山西面临着“煤电保供”与“低碳转型”的双重挑战。随着人工智能产业的爆发,高耗能的算力产业成为了山西能源体系的新变量。与会专家认为,这一挑战恰恰是山西转型的机遇,“算电协同”将成为解开山西能源转型死结的关键。

项目牵头人、中国工程院院士王国法在接受采访时表示,山西作为传统能源大省,在保障国家能源安全中的地位“不能动摇,不能弱化”,但同时又必须向战略性新兴产业转移。他指出,山西不能简单复制其他地方单纯依靠低价电价吸引算力的模式,而应依托自身煤电化新全产业链的独有优势,构建“电随算调、算随电动、煤新互补、数能融合”的体系。
“我们不是在论证一个算力园区建设方案,”王国法院士在会上强调,“核心是要依托山西煤矿智能化、煤电、煤化工的完整产业基底,构建‘电随算调、算随电动、煤新互补、数能融合’的体系。”这是一种深度融合的构想:将煤电的稳定出力与风光绿电的绿色低碳优势结合,为算力提供绿色、经济、可靠的电力;同时,将算力作为可调度的柔性负荷,在新能源大发时全力消纳,在用电高峰时主动压降,成为电网平衡的“智慧海绵”。
从顶层设计到井下末梢的“数能神经网”
项目组提出了两阶段、递进式的战略路径:2025-2030年,建成区域绿色算力高地,实现传统煤电基地向“绿电供给+算力承载”的复合型基地转型;2031-2035年,搭建多能互补、算电深度耦合的现代化能源体系。
更令人瞩目的,是四个课题构筑起的立体化研究矩阵,这不再是传统能源或数字经济的单一维度思考:
太原理工大学寇子明教授领衔的“顶层架构设计”课题组,将目光投向了超临界二氧化碳发电、算力集群余热回收等前沿技术,旨在为山西量身打造一个“源网荷储算”一体化的全新物理系统。这意味着,未来的能源体系设计,算力中心从一开始就是与电源、电网、储能平起平坐的核心要素。
而煤炭工业规划设计研究院副总工程师赵路正负责的课题,则直面山西产业转型最硬的骨头——煤电化新与算力的耦合。她提出的研究路径,是利用算力的智能调度,倒逼煤电、煤化工等高耗能产业进行低碳改造,探索“绿氢耦合煤化工”、“废弃矿区风光储算一体化”等模式。这实际上是在重新定义山西的存量产业资产,将它们从转型的“包袱”转变为独特的应用场景资源。
然而,最有深度的融合或许发生在最意想不到的地方——矿井深处。中煤科工集团常州研究院有限公司总工程师包建军在接受采访时,描绘了一个更为具体的战场。他指出,煤矿智能化对算力的需求是“云边端”三级协同的,但由于井下防爆的特殊要求,算力必须下沉到生产作业现场。“理想的支撑体系应该是云边端三端融合,但目前煤矿井下的边端算力,尤其是与通信系统融合的技术,还处于快速发展阶段,远未成熟。”

包建军点出的核心矛盾是:矿山作为能源生产者,本身也是巨大的用能和算力需求方。他们正在推动“感通算控”网络的融合,将定位导航、无人驾驶等人工智能应用建立在强大、可靠的井下算力基础之上。“算电协同对煤矿建设有双重意义,”他解释道,“既支撑煤矿自身的智能化,也让煤矿通过提供能源,支撑其他行业发展。”这揭示了一个深刻的图景——在“算电协同”的体系下,每一个煤矿、每一个采掘面,都将成为一个集能源生产、能源消费、数据计算于一体的智慧节点,一张贯通地上与地下、能源流与数据流的“数能神经网”呼之欲出。
院士专家的“冷思考”与“热建议”
中国工程院院士潘一山和郑玉平在会上提出了重要的“冷思考”。潘一山院士强调,算力作为高耗能柔性负荷,大规模集中建设极易打破区域源网荷的原有平衡,必须将所有算力集群纳入虚拟电厂的柔性管理。郑玉平院士则建议搭建电力、算力双系统的数字孪生仿真平台,所有调度策略先仿真推演再落地,以规避AI算法不确定性带来的风险。
潘一山院士立足电力系统安全运行的物理底线,提出了一个核心预警:算力作为高耗能柔性负荷,大规模集中建设极易打破区域源网荷的原有平衡。他明确要求,必须将所有算力集群纳入虚拟电厂的柔性管理,“风光大发时全额消纳绿电,用电高峰时压降算力负荷”,并且要根据电网承载力划定算力建设上限,严防“电力供给跟不上算力建设进度”的失衡风险。这为“算电协同”的“协同”二字赋予了刚性约束——协同不是无限度的,它必须在电网安全的红线下运行。

郑玉平院士则从智能调控技术入手,给出了解题的钥匙。他提出,应搭建电力、算力双系统的数字孪生仿真平台,所有调度策略先仿真推演再落地,以规避AI算法不确定性带来的风险。在接受采访时,他进一步阐述了这一难题的挑战性与必要性:“电力要求瞬间平衡,在算力消耗量、增长速度巨大的情况下,怎么保证电力的平衡,又要低碳运行,这是非常大的课题。”他将算力视为一种具有“时空灵活性”的资源,认为关键在于通过调度,把算力任务放在电力富裕的地方和时间去完成,从而实现新能源的更好消纳。
郑玉平对山西的期待,恰巧为这场讨论画龙点睛:“山西是电力大省,首先煤电机组要清洁化、灵活化,做好兜底保障;其次大力发展风光新能源;再者,算力设施本身也要具备一定的灵活性,并能形成算力网进行负荷调节。再加上因地制宜的市场机制政策,这样才能形成一个理想的生态。”这番论述,实际上清晰地勾勒出了“算电协同”理想状态的三大支柱:清洁化的稳定电源、规模化的绿色电源、可调度的柔性负荷,以及引导三者高效匹配的市场机制。
山西的差异化战略价值
当其他省份同样在算力赛道上发力时,山西的核心竞争力究竟是什么?王国法院士给出了答案:“煤炭的终端价格中,40%到60%是运费。如果能够就地转化,是效益最大的。”他将“算电协同”看作提升煤炭就地转化率、实现价值跃升的关键途径。
王国法院士给出了一个深刻的经济学视角:“煤炭的终端价格中,40%到60%是运费。如果能够就地转化,是效益最大的。”他将“算电协同”看作提升煤炭就地转化率、实现价值跃升的关键途径。相比于千里迢迢输送初级能源,将其转化为稳定的、绿色的算力,吸引对实时性和能效有极高要求的AI智算企业,是山西从“输燃料”到“输算力”的价值链重塑。

中国工程院院士、中国工程科技发展战略山西研究院院长黄庆学对此充满信心。他指出,山西不仅有煤电调峰、风光储能的产业技术储备,更有太原理工大学等在计算机、大数据、人工智能领域的雄厚人才基础。“我们有产业基础、有技术基础、再加上人才优势,应该说山西在算电协同发展上应该走到前头。”他强调,算力作为人工智能和数字经济的重要方向,其发展需要高品质、稳定的能源,而山西恰好能提供这样的支撑,二者是“相辅相成、各得其所”的关系。
这恰恰点明了山西区别于单一能源或算力基地的独特价值——它是少数几个能将能源生产、电力调控、高能耗产业(煤化工)、数字产业需求以及工科人才储备进行系统集成的区域。这种系统性优势,使得山西有能力探索别人难以复制的模式,例如“矿区风光储算一体化”、“煤电-绿氢-化工-算力”的产业共生体等。
一场关乎“定义权”的战略远征
会议最后,王国法院士的总结为这场研讨奠定了务实的基调:“所有研究结论、政策建议必须贴合山西产业实际,摒弃‘重顶层构想、轻落地实操’的弊病。”他强调,课题组需逐条吸纳院士和企业的一线建议,清晰界定煤电保供、新能源扩容、算力柔性调峰在新型电力系统中的职责边界。
这不仅仅是一个咨询项目,更是中国资源型省份在“双碳”与数字经济双重时代背景下,一次主动寻求“定义权”的战略远征。山西试图通过“算电协同”,重新定义自己:它不再仅仅是国家能源版图上的“煤海”,而是要成为全国新型能源体系的“架构师”和“试验田”。
正如黄庆学院士所言,这是根据山西省的“特重大急需”提出来的。这份“急需”,既有转型的紧迫感,更有率先破局的使命感。当煤炭、电流与比特在太行吕梁之间开始以全新的逻辑深度耦合,山西所探索的,可能不只是一条自我救赎的道路,更是为全国数十个资源型城市落实“双碳”目标、构建新型能源体系,提供一个弥足珍贵、可复制推广的“山西方案”。其价值,不在一城一池,而在为全国能源经济的未来图景探索可复制的转型路径。