數(shù)據(jù)中心用能“綠化”成必然趨勢

日前，國家發(fā)改委、國家能源局等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》，提出“強化能源配套機制”的要求。其中，包括探索建立電力網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)聯(lián)動建設(shè)、協(xié)同運行機制，進一步降低數(shù)據(jù)中心用電成本；引導(dǎo)清潔能源開發(fā)使用，加快推廣應(yīng)用先進節(jié)能技術(shù)；推動綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，加快數(shù)據(jù)中心節(jié)能和綠色化改造等主要任務(wù)。到2025年，全國范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心形成布局合理、綠色集約的基礎(chǔ)設(shè)施一體化格局。

根據(jù)《中國數(shù)據(jù)中心可再生能源應(yīng)用發(fā)展報告（2020）》，2019年我國數(shù)據(jù)中心行業(yè)耗電總量約為600－700億千瓦時，約占全國全社會用電量的0．8％－1％。隨著數(shù)字經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，其底層基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心的需求將大大增加。預(yù)計到2030年，我國數(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模將在2019年基礎(chǔ)上增加1－2倍，能源消耗量也將翻一番，達到社會總用電量的1．5％－2％。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，全球信息數(shù)據(jù)總量呈現(xiàn)爆炸式增長，在大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)時代，數(shù)據(jù)中心對電力需求增長迅猛。雖然現(xiàn)在基于技術(shù)進步，數(shù)據(jù)中心能耗快速增長趨勢得以暫緩。但是，從長遠(yuǎn)看，未來快速增長的數(shù)據(jù)需求可能將數(shù)據(jù)中心能耗重新帶入快速增長軌道。

作為未來為數(shù)不多能源消耗量占社會總用電量比例持續(xù)增長的行業(yè)，數(shù)據(jù)中心應(yīng)在降低排放、應(yīng)對氣候變化方面承擔(dān)更多責(zé)任，它的建設(shè)發(fā)展應(yīng)與能源轉(zhuǎn)型、氣候變化、可再生能源發(fā)展密切結(jié)合。

按照政策要求，數(shù)據(jù)中心不僅急需降低用電成本，還要滿足綠色發(fā)展要求，提高清潔能源應(yīng)用比例。在經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境友好需求面前，數(shù)據(jù)中心應(yīng)用可再生能源是最佳解決方案。

數(shù)據(jù)中心一般屋頂和側(cè)立面面積相對較大，在光照條件較好地區(qū)，完全可以考慮積極開展分布式光伏建設(shè)。隨著可再生能源發(fā)電成本降低，平價項目（即不享受國家補貼項目）已經(jīng)具備投資可行性，所發(fā)電量也可以通過綠證方式抵消常規(guī)電力。目前，國內(nèi)已有多家企業(yè)的數(shù)據(jù)中心開展了可再生能源建設(shè)規(guī)劃：

百度

2015年，百度云計算（陽泉）中心充分利用屋頂空間，率先落地了國內(nèi)首個“數(shù)據(jù)中心光伏發(fā)電項目”，實現(xiàn)太陽能直接并網(wǎng)發(fā)電，即發(fā)即用，直接為服務(wù)器供電。這也是中國第一個太陽能云端數(shù)據(jù)中心，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能新紀(jì)元。

百度云計算（陽泉）中心通過節(jié)能減排技術(shù)，全年累計節(jié)約用電量達2．5億度，相當(dāng)于13萬戶家庭全年用電量；數(shù)據(jù)中心全年二氧化碳減排量2．6萬噸，相當(dāng)于142萬棵樹一年的二氧化碳吸收量。

阿里巴巴

2018年，河北省張北縣阿里巴巴云計算數(shù)據(jù)中心采用當(dāng)?shù)毓夥l(fā)電站供電的10千伏柔性直流變電設(shè)備經(jīng)過一段時間的調(diào)試運行開始全面供能，開啟了清潔電能輸送的新模式。

阿里·數(shù)據(jù)港張北數(shù)據(jù)中心采用全球最先進的綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計方案，百分百基于綠色能源運轉(zhuǎn)，建筑外表覆蓋光伏組件，同時采用自然風(fēng)冷和自然水冷系統(tǒng)，源源不斷的綠色能源轉(zhuǎn)化成計算資源。

騰訊

騰訊天津數(shù)據(jù)中心根據(jù)余熱回收原理正在研究節(jié)能應(yīng)用的方案。按照這套方案，如果回收天津數(shù)據(jù)中心冬季全部的余熱，熱量用于采暖可覆蓋的面積達到46萬平方米，如果用于家庭采暖，可滿足5100多戶居民的用熱需求，能減排二氧化碳量達5．24萬噸，碳排放當(dāng)量約為種植286．4萬棵大樹。

2018年建成的騰訊貴安七星數(shù)據(jù)中心，經(jīng)工信部實測，其極限PUE值（評價能源效率的指標(biāo)）小于1．1，（PUE越接近1表明能效水平越好，綠色化程度越高），相比之下，同期國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的平均PUE約為1．73。而即將交付的騰訊清遠(yuǎn)數(shù)據(jù)中心液冷實驗室，更將實現(xiàn)極限PUE值低于1．06的高節(jié)能效果。

可再生能源是數(shù)據(jù)中心用能的必然趨勢。特別是在碳中和目標(biāo)下，能耗強度和總量控制越來越被重視，無論從政策制定還是客戶需求的角度來說，數(shù)據(jù)中心都應(yīng)該提早準(zhǔn)備。此外，數(shù)據(jù)中心在保證用能綠化的同時，也要注重供能系統(tǒng)的能效優(yōu)化，考慮多種能源協(xié)同組合，以解決高能耗、低能效問題。