ノード炭素ポテンシャルに基づく相互接続データセンターの電力・炭素協調配電戦略

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a methodological framework for nodal carbon accounting and coordinated dispatch optimization.

🏢実務担当者:Offers a strategy for data center operators to reduce carbon emissions and costs through load flexibility.

🏛政策担当者:Highlights the potential for grid-level policies to incentivize low-carbon data center operations.

[目的] 各分野におけるデジタルトランスフォーメーションの波の中で、データセンター産業は急速に発展し、クラスタ化および広域相互接続という新たなトレンドを示している。データセンターに共通する高エネルギー消費と高炭素排出を踏まえ、本論文は、その計算負荷の時空間的柔軟性に基づいてデータセンターが電力網の低炭素ディスパッチに積極的に参加するよう導き、データセンターと電力網の双方における省エネルギー、炭素削減、経済的運用の目標を達成することを目的とする。[方法] 本論文は、ネットワーク損失と炭素排出の時空間的差異を考慮した高精度な動的炭素排出会計手法を提案する。電力反復トレーサビリティアルゴリズムを通じて重要な「ノード炭素ポテンシャル」信号を正確に計算し、この信号に基づいて、相互接続されたデータセンターと電力網のための協調的二層ディスパッチモデルを提案する。上層モデルは運用コスト、炭素排出量、再生可能エネルギー出力抑制の最小化を目的とし、下層モデルは統合電気-炭素コストの最小化を目的とする。このディスパッチモデルは、上層と下層の間で炭素ポテンシャルと負荷調整信号を通じて相互作用し反復することで、システムの最適なディスパッチ戦略を見出す。[結果] 改良されたIEEE 39母線系統に基づくケーススタディは、提案された協調ディスパッチ戦略の下で、データセンターが高炭素ポテンシャル期間中にオンライン負荷を低炭素ポテンシャルノードへ積極的に転送して処理し、ローカルのオフライン負荷の処理を遅延させることを示している。低炭素ポテンシャル期間中は、より多くのオンライン負荷を引き受け、以前に遅延したオフライン負荷の処理に集中することで、顕著な省エネルギーおよび炭素削減効果を達成する。[結論] 本論文で提案する二層最適化モデルは、データセンターが経済性と低炭素性の協調を達成するよう効果的に導くことができ、データセンターのグリーン移行と電力網の低炭素ディスパッチのための新たな技術的ツールを提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

[Objective] Under the wave of digital transformation in various sectors， the data center industry is booming and showing a new trend of clustering and wide-area interconnection. Given the high energy consumption and high carbon emissions that are common in data centers， this paper aims to guide them to actively participate in the low-carbon dispatching of the power grid based on the spatio-temporal flexibility of their computing loads， in order to achieve the goals of energy conservation， carbon reduction， and economic operation for both data centers and the power grid. [Methods] This paper proposes a high-precision dynamic carbon emission accounting method， which takes into account the spatio-temporal differences in network losses and carbon emissions. It accurately calculates the key "nodal carbon potential" signal through a power iteration traceability algorithm and， based on this signal， proposes a coordinated two-layer dispatching model for interconnected data centers and the power grid， where the upper-layer model aims to minimize the operation cost， carbon emissions， and renewable energy curtailment， while the lower-layer model aims to minimize the integrated electricity-carbon cost. The dispatching model interacts and iterates through the carbon potential and load adjustment signals between the upper and lower layers to find the optimal dispatching strategy for the system. [Results] The case study based on the improved IEEE 39-bus system shows that under the proposed coordinated dispatching strategy， data centers actively transfer online loads to low-carbon potential nodes for processing during high-carbon potential periods and delay the processing of local offline loads. During low-carbon potential periods， they take on more online loads and concentrate on processing previously delayed offline loads， achieving significant energy conservation and carbon reduction effects. [Conclusions] The two-layer optimization model proposed in this paper can effectively guide data centers to achieve economic and low-carbon coordination， providing a new technical tool for the green transition of data centers and the low-carbon dispatching of the power grid.

• openalex https://doaj.org/article/99d12d28bc6e445d93a1baa9a9e9fbfafirst seen 2026-07-07 04:45:22