【专家观点】北京理工大学：2026算电热碳协同设计与仿真软件平台

行业首个“算电热碳协同设计及仿真平台引擎”开发者：北京理工大学机械与车辆学院能源与动力系王永真博导团yz80hou@bit.edu.cn，期待合作交流，落地推进算电协同——全球行动（起步晚、速度快）

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齐

放

试

点示范按公开资料搜集

，部分未全

，不涉及其他利益共性问题多主体壁垒、算力画像、算力定价①业务不直接可控

，级别要求高的业务服务质量约束；②多层次异构

，业主驱动力小。算电热碳的“一体化”、“高质量”协同设计及调度仿真

，

实现“

1

+1＞2”当下“算电协同”遇到了哪些问题？阻碍了其规模化发展安全、

经济绿色、

普惠①

跨区域型算电协同规模小

，体量少

，跨主体以MW级以下的短时试验、单点算力为主、③

面向算电协同的安全热控不敢调

，不能调

，真假灵活性面向算电协同的安全热控缺失

，

IT和OT协②

绿电直连型算电协同绿电占比低

，经济性问题高绿电占比引发的经济性问题

，需要变相进行成本疏导。单一主体为主。同运行壁垒大背景需求高算力大能耗强散热关键技术多尺度综合能耗快速模拟技术多元灵活性柔性调节技术宽温域散热可靠保障技术技术难点多能流耦合计量慢灵活性多元互动僵宽温域有效调控险核心效益PUEWUECUE￥CO2η开发算力-电力-热力协同优化设

计

协同运

行

协同市

场

协同针对算力园区条块化设计运营创新突破算电热碳协同设计及仿真平台引擎面向算电协同的数据中心规划设计、能源耦合、运行调度与低碳运营的一体化仿真决策平台引擎算力·电力·热力协同思路算电热碳协同—关键技术以多学科交叉技术为支撑

，

面向八大场景形成六大核心算法能力拓扑优化场景定义容量配置运行调控性能评价优化决策变工况能量枢纽多目标优化“多物理场交叉建模求解”算力-电力-热力协同关键算法八大场景

@算电热碳协同核心算法多学科交叉技术支撑能量物质信息电10-2s芯片园区机柜热102s算10-5s绿色低碳节能运行不可能三角安全可靠能效匹配算电热碳协同设计及仿真平台引擎面向算电协同的数据中心规划设计、能源耦合、运行调度与低碳运营的一体化仿真决策平台引擎基于算力-电力-热力-碳排协同的理论与实践

，

打破不可能三角能量

匹

配品质匹配多元耦合助力打破多变工况运筹优化

把算力负载、

电力供给、散热冷却与碳排约束放进同一个仿真沙盘平台引擎

，支撑一键式规划测算、方案比选、运行优化与低碳收益闭环决策。价值闭环

规划测算

→

方案比选

→

运行优化

→

低碳收益

工具形态

场景化仿真工作台

+

多目标优化平台引擎

+

可视化决策驾驶舱

关键技术底座·

四流建模

：算力、能源、冷热、碳流·

优化求解：成本、碳排、可靠性、绿电·

柔性调度

：任务迁移、负荷调节、多中心·

能碳核算

：电/冷/热/碳与收益

价值结果·

方案论证：容量测算与投资比选·

成本优化

：降低用电、制冷与调度成本·

低碳运营

：评估绿电、碳排与收益·

灵活响应

：形成可调节柔性资源.

面向对象与应用闭环·

设计/投资

：方案测算、容量配置、决策·

业主：成本优化、

PUE优化、低碳运营·

能源/电网

：消纳、响应与调度收益·

工具

：工作台

+优化平台引擎

+驾驶舱算电热碳协同设计及仿真平台引擎（介绍）面向算电协同的数据中心规划设计、能源耦合、运行调度与低碳运营的一体化仿真决策平台引擎1

+8

+

X

功能架构统一入口统一指标1.算电全景画像：

为协同设计建立统一数据底座精准搭建算力设施能耗与性能的全景数据库

，为后续协同优化、仿真设计奠定数据基础。算效能效单位算力能耗、

PUE、

算效水平。综合能耗电耗、

冷耗、

热耗、

综合能源利用情况。灵活柔性可调负荷、

可迁移任务、储能、

蓄冷等调节资源。电力画像电价水平、

电网条件、绿电资源、供电可靠性。水效碳效WUE、碳排强度、绿电占比、

减碳潜力。

统一优化输入

统一数据底座算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn8大典型场景覆盖从规划设计到低碳运营的关键决策链路算电协同八大场景一键优化07

算力全栈热控运行调度类面向多级算电协同的数据中心算力—冷力全栈优化调控。算冷联动

|热控闭环

|

PUE优化08

算力联盟聚合资源协同类考虑多维要素特性

，实现多域数据中心综合匹配与多级聚合。异构算力

|资源组合

|多级聚合01

算力绿电直连规划设计类利用数据中心多元灵活性

，解耦绿电直连经济可行边界。绿电消纳

|容量优化

|成本测算06

算力多级响应运行调度类利用算、

电、冷灵活性

，实现数据中心参与电网多级响应。需求响应

|辅助服务

|能量市场03

算力核电连供规划设计类基于核电的热、

电、冷综合利用

，实现算力中心算—冷连供。稳定基荷

|电冷联供

|余热利用05

算力时空调度运行调度类基于算力业务柔性调度

，实现数据中心多元主体综合优化。任务迁移

|算能匹配

|时序优化04

零碳算力模式规划设计类面向零碳算力模式研究、政策、标准和路径推演能力。零碳模式

|商业测算

|路径推演02

算力综合能源规划设计类融合设备能效图谱

，实现一键式容量配置与运行出力优化。多能耦合

|容量配置

|运行出力拓扑优化场景定义容量配置运行调控性能评价优化决策算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn058.1算力绿电直连：

解耦绿电直连经济可行边界面向绿电直连场景

，构建源网荷储协同仿真与优化能力

，统筹绿电资源、算力负荷及柔性调节资源

，实现绿电配置、消纳路径与经济收益的一体化测算

，探索高比柔性协同联动算力、

电力、

冷力及储能资源

，增强系统消纳能力与运行韧性年度成本全生命周期评估绿电采购、

余电交易与弃电成本

，量化绿电直连经

济边界最优绿电综合资源禀赋、

电价机制与负荷特性

，智能求解最优绿电配置方案源荷匹配实现新能源出力与算力需求的动态协同匹配

，提升绿电利用效率例绿电供能条件下算力设施低碳发展的最优路径。+算法创新利用算力设施多元灵活性解耦绿电直连经济可行边界算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn8.2算力综合能源：

从单一供电走向电冷热储协同优化面向算力设施综合能源系统

，构建电、冷、热、储等多能流协同设计与运行优化能力

，实现从设备选型、容量配置到运行调控的全生命周期仿真分析

，支撑系统综系统拓扑统一描述多能系统结构关系与能量流动路径

，实现全局可视化建模综合优化协同考虑经济性、

安全性、低碳性与能效水平

，输出系统级最优解容量配置综合负荷需求、

资源条件与投资约束

，智能生成最优设备配置方案运行出力逐时优化各类能源设备运行策略

，实现供需动态平衡

合能效与经济效益最优。

融合设备能效图谱的一键式容量配置与运行出力优化算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn算法创新8.3算力时空调度：

让算力负荷响应能源时空变化面向全国一体化算力网络

，构建跨区域、跨时段算力资源协同调度能力

，实现算力任务与能源资源的时空匹配

，推动算力负荷向绿电富集区域和时段有序流动。算法创新能效优化基于全局优化策略降低系统综合能耗与单位算力成本算能匹配实现算力需求与能源供给动态协同

，提升绿电利用水平业务转移跨时段/跨中心迁移算力业务

，错峰对齐绿电充裕窗口时序状态全景呈现多中心协同运行状态及任务流转过程基于算力业务柔性调度的算力设施多元主体综合优化算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn8.4算力联盟聚合：

多域算力设施资源协同匹配面向异构算力资源协同利用场景

，构建跨区域、跨主体、跨类型算力资源聚合能力

，实现算力、能源与网络资源的统一编排和协同优化

，提升全网资源利用效率。多级聚合支撑节点级、

园区级、

区域级及联盟级资源协同调度异构算力统一刻画CPU、

GPU、

NPU等异构资源能力特征资源组合实现算力、

能源与网络资源的协同配置与优化组合综合匹配基于多维约束条件实现供需智能撮合与最优匹配考虑多维要素特性多域算力设施综合匹配与多级聚合算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn算法创新8.5算力多级响应：

让算力设施成为电网柔性资源挖掘算力中心可调节资源潜力

，构建算力、

电力、冷力协同响应机制

，实现算力设施从单纯用能主体向新型柔性资源主体转变

，支撑新型电力系统互动运行。算法创新利用算电冷灵活性实现算力设施参与电网的多级响应需求响应构建多策略组合优化机制

，实现响应收益最大化灵活响应聚合算、

电、

冷多维灵活性资源

，形成分层分级响应能力能量市场支撑现货市场、

中长期市场及绿电市场协同参与辅助服务支持调频、备用等辅助服务资源挖掘与价值评估算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn8.6算力全栈热控：

算力负载与冷力系统联动优化构建覆盖芯片、服务器、机柜、冷源及能源系统的全栈热管理体系

，实现算力负载与冷却资源协同优化

，保障高密度算力设施安全、高效、低碳运行。快MPC实时控制秒级跟踪芯片温度与参考负载

，泵频/流量实时闭环调节算力-冷力协同服务器功耗与冷却系统联合建模寻优

，

降系统总成本与能效比分时电价响应对齐峰谷电价错峰调度算力负载

，温度阈值内挖掘灵活性慢MPC运行优化面向日前及日内运行场景

，生成全局最优热管理策略算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cn

05面向多级算电协同的算力设施算力-冷力全栈优化调控算法创新8.8零碳算力模式8.7算力核电连供前瞻探索：

低碳基荷供能与零碳算力模式推演基于核电的热、电、冷综合利用

，实现算力中心算-冷联供基于垃圾发电的热-电-冷综合利用实现算力中心算-冷联供算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台

1.0

：wyz80hou@bit.edu.cnX——算电协同的无限可能：算电协同百科算电协同互动算电协同共建算电热碳协同设计与仿真平台引擎平台X：

开放式算电协同共享生态体系整合行业知识资源

，沉淀专业模型能力

，打造共享、共建、共赢的算电协同行业交流平台。绿色瓦特普惠比特.

关键技术•四流耦合建模：算力流、能源流、冷热流、碳流统一描述•

多目标优化求解：成本、碳排、可靠性、绿电消纳协同•

柔性调度平台引擎：任务迁移、负荷调节、多中心协同•

能碳收益核算

：电量、冷量、热量、碳排与收益闭环.

面向对象•

设计院/投资方：多方案测算、容量配置、投资决策•

数据中心业主：用能成本优化、

PUE优化、低碳运营•

能源/电网侧：绿电消纳、需求响应、协同调度收益•

产品形态：仿真工作台+优化平台引擎+决策驾驶舱

价值结果•

方案论证：快速完成容量测算、经济性测算与投资比选•

成本优化

：降低数据中心用电、制冷与调度成本•

低碳运营：评估绿电消纳、碳排强度、碳成