面向GPU数据中心与电网调频服务的外生碳协同优化
分布式、并行与集群计算
2026-04-28 v2
摘要
AI/ML数据中心的快速增长导致能源消耗和碳排放上升。向可再生能源的转变和日益增长的数据中心能源需求可能使电网失稳。电网依赖频率调节储备——通常由化石燃料电厂提供——来稳定和平衡电力的供需。本文揭示了频率调节服务的隐性碳排放。我们探索了现代GPU数据中心如何与电网协调，以减少对化石燃料频率调节储备的需求。我们首先引入了一种新型指标——外生碳（Exogenous Carbon）——以量化数据中心参与调节服务所导致的电网侧碳排放减少。我们还引入了EcoCenter框架，以最大化GPU数据中心能够提供的频率调节量，从而减少频率调节储备的需求。我们展示了数据中心参与频率调节可产生的外生碳节省可能超过其运营碳排放。
引用
@article{arxiv.2601.22487,
title = {Coordinating GPU Data Centers and Power Grid Regulation Service for Exogenous Carbon Benefits},
author = {Ali Jahanshahi and Sara Rashidi Golrouye and Osten Anderson and Nanpeng Yu and Daniel Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22487},
year = {2026}
}