發(fā)展“綠色”算力成為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的重中之重

南方財(cái)經(jīng)全媒體記者李潤(rùn)澤子記者郭美婷實(shí)習(xí)生周逸婷廣州報(bào)道

發(fā)展“綠色”算力成為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的重中之重。

進(jìn)入9月，“東數(shù)西算”工程下一個(gè)半年的建設(shè)已經(jīng)啟航，南方財(cái)經(jīng)全媒體記者梳理了從2月至8月，8大樞紐節(jié)點(diǎn)發(fā)布了近60份數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策文件，發(fā)現(xiàn)其中超六成涉及推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。

政策是數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展和布局的重要引導(dǎo)和支撐，“東數(shù)西算”建設(shè)需要政策靠前發(fā)力。細(xì)觀政策發(fā)現(xiàn)，目前建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的政策脈絡(luò)已清晰呈現(xiàn)，我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入新階段，集約高效、綠色低碳的數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展格局已初步形成。

未來(lái)，在政策強(qiáng)導(dǎo)向之下，綠色低碳將始終是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然方向。如何因地制宜推進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳，成為了各地需面對(duì)的重要議題。

劃定PUE紅線

數(shù)據(jù)中心的綠色低碳發(fā)展是當(dāng)前和未來(lái)算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)。在2021年印發(fā)的《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》（下稱《方案》）之中，已明確“綠色集約”是四大基本原則之一。在該文件對(duì)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)提出的九項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)中，就有三項(xiàng)就涉及建設(shè)綠色低碳相關(guān)內(nèi)容。

“東數(shù)西算”工程啟動(dòng)后，各地也陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策推動(dòng)數(shù)據(jù)中心加速邁向“綠色低碳”轉(zhuǎn)型之路。在此次梳理的近60份政策之中，超六成與數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展相關(guān)。

半年間，東部地區(qū)所出臺(tái)的相關(guān)政策數(shù)量較多，四個(gè)樞紐地區(qū)共發(fā)布了至少37份相關(guān)政策。其中，京津冀和長(zhǎng)三角是統(tǒng)計(jì)中最為關(guān)注數(shù)據(jù)中心綠色化的兩個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn)，分別出臺(tái)了11份和10份相關(guān)政策。

細(xì)觀各地政策，數(shù)據(jù)中心能效優(yōu)化指標(biāo)被屢次提及，部分地區(qū)明確了區(qū)域性或階段性要求，并對(duì)達(dá)標(biāo)企業(yè)提供獎(jiǎng)勵(lì)。其中，PUE（數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗和IT設(shè)備能耗之間的比率）作為關(guān)鍵能效考核指標(biāo)之一被屢屢強(qiáng)調(diào)。當(dāng)PUE越接近1，表明數(shù)據(jù)中心的電越多地用于數(shù)據(jù)中心的計(jì)算力中。

例如，《全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)成渝國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)（四川）實(shí)施方案》提到，天府?dāng)?shù)據(jù)中心集群起步區(qū)內(nèi)新建數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.25，綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上，其余地區(qū)新建數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.3。并將推動(dòng)在建數(shù)據(jù)中心進(jìn)行綠色優(yōu)化，逐步對(duì)PUE值超過(guò)1.5的已建數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能降碳改造。此外，對(duì)天府?dāng)?shù)據(jù)中心集群內(nèi)PUE值低于1.25的新建大型超大型數(shù)據(jù)中心，采取以獎(jiǎng)代補(bǔ)方式一次性給予2000萬(wàn)元支持，低于1.15的一次性給予3000萬(wàn)元支持。

寧夏同樣將給予達(dá)標(biāo)企業(yè)“真金白銀”的獎(jiǎng)勵(lì)。根據(jù)《關(guān)于促進(jìn)全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)寧夏樞紐建設(shè)若干政策的意見(jiàn)》，在區(qū)內(nèi)注冊(cè)的獨(dú)立核算企業(yè)，投資1億元以上、采用國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)新建的數(shù)據(jù)中心，實(shí)測(cè)年均PUE值低于1.2的，按數(shù)據(jù)中心建筑面積給予最高不超過(guò)100元/平方米獎(jiǎng)勵(lì)，每戶企業(yè)補(bǔ)助最高不超過(guò)1000萬(wàn)元。

然而，降低PUE并非易事。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所人工環(huán)境節(jié)能技術(shù)研究室主任、教授級(jí)高工、博士生導(dǎo)師、廣東省數(shù)據(jù)中心節(jié)能工程技術(shù)研究中心主任、廣東省綠色數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)董凱軍指出，對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)，如廣州、深圳等地，長(zhǎng)期處于高溫高濕的環(huán)境，自然冷源利用率低，因此新建大型數(shù)據(jù)中心采用傳統(tǒng)的集中式制冷方案將很難實(shí)現(xiàn)PUE降低到1.3以下的要求。在新國(guó)標(biāo)允許高溫供冷的前提下，為挖掘自然冷源的潛力提供了條件，傳統(tǒng)的制冷方案實(shí)現(xiàn)了較大的技術(shù)升級(jí)，目前新型集中制冷系統(tǒng)采用高效機(jī)房、自然冷源梯級(jí)利用及自然冷源蓄冷等先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，大幅提高了制冷系統(tǒng)的效率，在南方地區(qū)基本可以滿足PUE降低到1.3以下的要求。

“當(dāng)然如果采用液冷技術(shù)是可以很容易實(shí)現(xiàn)PUE降低至1.3以下的要求，但液冷數(shù)據(jù)中心投資成本非常高，運(yùn)維技術(shù)要求高，大規(guī)模應(yīng)用還需要較長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證和優(yōu)化?！倍瓌P軍說(shuō)。

中財(cái)綠指首席顧問(wèn)施懿宸則認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心機(jī)房由于規(guī)模、功能和配置的差異性較大，目前的通用衡量指標(biāo)較難適用于各類不同數(shù)據(jù)中心。同時(shí)，單純?yōu)榱四芎恼{(diào)整整體供電方案或制冷方案可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施負(fù)載增加，縮短生命周期，無(wú)法可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)與改造

如何有效節(jié)能減碳，降低數(shù)據(jù)中心PUE？在碳達(dá)峰、碳中和的背景下，數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)?；?、綠色化發(fā)展成為趨勢(shì)。

2月以來(lái)，在各地所發(fā)布的關(guān)于數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的政策中，至少有28份提及綠色集約化建設(shè)。

*單位：份，根據(jù)數(shù)據(jù)中心綠色低碳政策內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行分類，類別為綠色集約建設(shè)、能源供給保障和能耗監(jiān)測(cè)管理。政策檢索截止日期8月23日。

梳理發(fā)現(xiàn)，通過(guò)技術(shù)手段優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)方式達(dá)到有效降低PUE值的效果是多數(shù)地區(qū)的選擇。其中，制冷設(shè)備是數(shù)據(jù)中心的主要能耗來(lái)源，也是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)。

董凱軍告訴南方財(cái)經(jīng)全媒體記者，集約化數(shù)據(jù)中心便于高效集中式制冷系統(tǒng)的應(yīng)用，提高制冷系統(tǒng)效率，并易于構(gòu)建太陽(yáng)能、余熱、自然冷源和儲(chǔ)能的能源綜合利用系統(tǒng)，從而提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率和可再生能源占比，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展。此外，集約化建設(shè)將有助于數(shù)據(jù)中心通過(guò)資源整合和算力調(diào)度等手段對(duì)進(jìn)行集中處理，提高數(shù)據(jù)中心上架率和算力使用率，從而減少算力資源浪費(fèi)和閑置，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的綠色發(fā)展。

但實(shí)際上各樞紐地區(qū)所采取的節(jié)能低碳技術(shù)并不一樣，這也是各地?cái)?shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的主要差異之一。董凱軍介紹，根據(jù)各樞紐地區(qū)氣候條件的不同，數(shù)據(jù)中心集約化建設(shè)過(guò)程采用的節(jié)能減碳技術(shù)也有所不同。例如，基于內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地空氣品質(zhì)優(yōu)良、全年溫度較低和水資源不足等特點(diǎn)，這些地方多采用自然通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)冷式間接蒸發(fā)系統(tǒng)等技術(shù)降低數(shù)據(jù)中心能耗。而京津冀、長(zhǎng)三角和成渝地區(qū)屬于夏熱冬冷地區(qū)，全年濕球溫度偏低，但空氣質(zhì)量相對(duì)較差，多采用的是集中式水冷系統(tǒng)或氟泵系統(tǒng)。

值得注意的是，由于東部部分?jǐn)?shù)據(jù)中心建成較早，存在能源資源利用效率低、少數(shù)機(jī)房規(guī)模小、負(fù)荷低等問(wèn)題，亟需開(kāi)展綜合治理。因此，在東部樞紐地區(qū)政策中，也充分體現(xiàn)了這幾個(gè)樞紐地區(qū)希望發(fā)揮政府引導(dǎo)和市場(chǎng)機(jī)制調(diào)節(jié)作用，推動(dòng)小散老舊數(shù)據(jù)中心升級(jí)改造或騰換，促進(jìn)存量數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

以廣東為例，在《廣東省數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展指引1.0》中提到，地市層面推動(dòng)“老舊”數(shù)據(jù)中心加快應(yīng)用高密度、高效率的IT設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，推動(dòng)“小散”數(shù)據(jù)中心加速遷移、整合，提高“老舊小散”數(shù)據(jù)中心電能利用效率和算力供給能力，引導(dǎo)利用率低、耗能高、效益差的“小散”數(shù)據(jù)中心騰退升級(jí)。

而針對(duì)此前能效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一的問(wèn)題，北京已提出將不再單純依據(jù)PUE，而是綜合考量業(yè)務(wù)功能、能耗、水耗等因素，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心分區(qū)分類梯度布局、統(tǒng)籌發(fā)展。在北京3月公布的《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄（2022年版）》中，數(shù)據(jù)中心在首都核心區(qū)被列入禁止類，但在全市范圍內(nèi)為限制類，符合北京數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)施方案等要求的可以新建和擴(kuò)建。此前，在2018版舊《目錄》中，數(shù)據(jù)中心是以PUE1.4這個(gè)單一指標(biāo)來(lái)進(jìn)行新建擴(kuò)建管理。

建設(shè)零碳數(shù)據(jù)中心

隨著我國(guó)“雙碳”政策的逐步推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心行業(yè)成為我國(guó)節(jié)能降碳的重點(diǎn)領(lǐng)域。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，2021年全國(guó)數(shù)據(jù)中心能源消耗達(dá)到2166億千瓦時(shí)，較2020年增加44%，占全社會(huì)用電量的2.6%左右；二氧化碳排放量約1.35億噸，較2020年增加3915萬(wàn)噸，占全國(guó)二氧化碳排放量的1.14%左右。

持續(xù)提升高效清潔能源利用水平無(wú)疑是各地推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的另一重點(diǎn)。其中，在提高可再生能源利用比例方面，北京早在去年《方案》出臺(tái)后就已經(jīng)設(shè)定相關(guān)目標(biāo)，鼓勵(lì)2021年及以后建成的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，年可再生能源利用量占年能源消費(fèi)量的比例按照每年10%遞增，到2030年實(shí)現(xiàn)100%。

而今年“東數(shù)西算”工程啟動(dòng)后，上海則表示將試點(diǎn)開(kāi)展零碳數(shù)據(jù)中心建設(shè)，到2025年創(chuàng)建零碳數(shù)據(jù)中心5家。

董凱軍告訴南方財(cái)經(jīng)全媒體記者，建設(shè)零碳數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵主要三點(diǎn)，一是積極開(kāi)展節(jié)能降碳技術(shù)的應(yīng)用，降低數(shù)據(jù)中心能源的使用量，從源頭上減少能源消費(fèi)和碳排放；二是充分利用清潔能源，通過(guò)提高光伏、水電、風(fēng)能等綠色電力的使用比例，實(shí)現(xiàn)使用過(guò)程中的零碳或低碳排放量；三是余熱回收等手段抵消碳排放。

根據(jù)不同的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，零碳數(shù)據(jù)中心定義不同。其中，根據(jù)上海市節(jié)能環(huán)保服務(wù)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《T/SEESA013-2022零碳數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中的定義，零碳數(shù)據(jù)中心通常指的是一段時(shí)間且通常是以年為單位，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的碳排放總量為零。

據(jù)了解，目前，、騰訊及華為等多數(shù)大型企業(yè)均已開(kāi)展零碳數(shù)據(jù)中心建立工作。

此外，觀察發(fā)現(xiàn)，多地政策中提到強(qiáng)化數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測(cè)管理，以能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色智能運(yùn)營(yíng)。

“數(shù)據(jù)中心作為能耗密集、用能情況較為復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈組成部分，有效監(jiān)測(cè)并降低其能耗情況有利于提高數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)工作的可持續(xù)發(fā)展并提升能源使用效率?！笔┸插繁硎?，如對(duì)能耗輸出輸入分析、交直流電源能耗使用量、電參量信息的檢測(cè)、系統(tǒng)能耗比變化趨勢(shì)曲線分析及使用監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能耗數(shù)據(jù)是否異常等方式，可有效避免用能過(guò)程中產(chǎn)生的能源“跑冒滴露”現(xiàn)象。

目前，一些地方已開(kāi)始推進(jìn)數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。例如，上海就提出將完善監(jiān)管機(jī)制，開(kāi)展新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施，探索以低碳智能為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)中心監(jiān)測(cè)與評(píng)估體系。

（數(shù)據(jù)來(lái)源：梳理自各地政府官網(wǎng)，檢索時(shí)間截至8月23日）