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建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心是構(gòu)建新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要任務(wù)，是深入實(shí)施制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略的有力舉措。“雙碳”目標(biāo)下，提高數(shù)據(jù)中心能源與資源使用效率成為當(dāng)務(wù)之急，數(shù)據(jù)中心發(fā)展迎來綠色低碳風(fēng)口。

江蘇全省數(shù)據(jù)中心年用電量已超23億千瓦時(shí)

我國的數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步增長，至2022年底，規(guī)模約為650萬架，年耗電量約為2700億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的3.1%，相當(dāng)于三峽水電站年滿發(fā)電量的3倍。預(yù)測到2025年底，我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模將超1000萬架，年耗電量將超過4000億千瓦時(shí)，年二氧化碳排放量將突破2.3億噸。

為推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展，國家多部門連續(xù)出臺(tái)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》等相關(guān)政策文件。其中，2021年12月發(fā)布的《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求 推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》提出：到2025年，全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率降到1.5以下，國家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下，綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A以上。北上廣等重點(diǎn)地區(qū)紛紛推出具體政策，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)中心能耗水平。2023年4月，北京發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查的若干規(guī)定（征求意見稿）》提出：年能源消費(fèi)量大于等于3萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目，電能利用效率（PUE，Power Usage Effectiveness，其數(shù)值為數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有用電設(shè)備消耗的總電能與所有電子信息設(shè)備消耗的總電能之比）不應(yīng)高于1.15。2021年4月，上海發(fā)布的《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則（2021版）》提出：新建大型數(shù)據(jù)中心綜合PUE嚴(yán)格控制不超過1.3，水利用效率（WUE，Water Usage Effectiveness，其數(shù)值為數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有用水設(shè)備消耗的總水量與所有電子信息設(shè)備消耗的總電能之比）第一年不高于1.6，第二年不高于1.4。2023年1月，廣東發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心布局建設(shè)的意見》提出：國家樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均PUE值不高于1.25。

在江蘇，數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展同樣是地方政府、通信運(yùn)營商等多方關(guān)注的焦點(diǎn)。2021年12月，江蘇省工信廳印發(fā)《江蘇省新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)施意見》提出：到2023年底新建大型及以上數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE）降低到1.3以下，到2025年底，基本形成“雙核三區(qū)四基地”發(fā)展布局體系。

到2022年底，江蘇數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架規(guī)模達(dá)50萬架，到2025年底，江蘇數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模達(dá)70萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，年均增速保持在12%左右。據(jù)江蘇通信管理局公布的數(shù)據(jù)，2022年，江蘇數(shù)據(jù)中心用電量達(dá)23.5億千瓦時(shí)，同比增長32.7%，占當(dāng)年全省全社會(huì)總用電量的0.32%；預(yù)計(jì)到2025年，江蘇全省數(shù)據(jù)中心年用電量將突破33億千瓦時(shí)。

發(fā)展與能源消費(fèi)面臨三大挑戰(zhàn)

一是能耗約束與產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)數(shù)據(jù)中心選址布局提出更高要求。

“雙碳”背景下，江蘇各市積極淘汰落后產(chǎn)能、騰退能源與土地指標(biāo)，對(duì)數(shù)據(jù)中心能源消費(fèi)總量與強(qiáng)度提出了更為嚴(yán)格的要求。數(shù)據(jù)中心作為能源資源消費(fèi)大戶，如何優(yōu)化布局成為難題。

二是數(shù)據(jù)中心行業(yè)對(duì)可再生能源消費(fèi)重視不足。

受限于本地資源稟賦與場地面積等條件約束，數(shù)據(jù)中心對(duì)本地新能源利用“微不足道”。當(dāng)前，政府對(duì)綠電沒有強(qiáng)制要求且綠電成本較高，數(shù)據(jù)中心行業(yè)對(duì)可再生能源利用還持觀望態(tài)度，只有頭部企業(yè)或者用戶對(duì)綠電有明確要求的數(shù)據(jù)中心愿意通過購買綠電、綠證或投資新能源電站等方式提升綠電消費(fèi)水平。
三是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商主動(dòng)節(jié)能的內(nèi)生動(dòng)力不足。

數(shù)據(jù)中心是節(jié)能工作中較新的領(lǐng)域，部分?jǐn)?shù)據(jù)中心運(yùn)營管理單位擔(dān)心節(jié)能改造對(duì)機(jī)房安全運(yùn)行造成影響，因此，對(duì)節(jié)能改造工作較為謹(jǐn)慎。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心使用液冷、調(diào)峰儲(chǔ)能、光伏建筑一體化等節(jié)能增效技術(shù)的投資回收期普遍偏長，這也使得數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商對(duì)節(jié)能工作缺乏積極性。另外，政府對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗缺少有效監(jiān)管手段，沒有形成有效的獎(jiǎng)勵(lì)與考核機(jī)制。

政策：激勵(lì)綠色高效發(fā)展

從政策層面，應(yīng)激勵(lì)數(shù)據(jù)中心通過安裝分布式光伏，購買綠電、綠證，投資建設(shè)新能源電站等多種方式，提升可再生能源消費(fèi)占比。同時(shí)，要求新建數(shù)據(jù)中心使用符合最新標(biāo)準(zhǔn)的高能效設(shè)備，推廣高壓直流供電技術(shù)、預(yù)制模塊化技術(shù)、液冷技術(shù)、余熱回收技術(shù)等新一代技術(shù)應(yīng)用。分類分批推動(dòng)存量“老舊小散”數(shù)據(jù)中心改造升級(jí)，進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)中心節(jié)能審查、能耗雙控、碳排放影響評(píng)價(jià)等工作。強(qiáng)化政府引導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、政策扶持，推動(dòng)“新增可再生能源電力消費(fèi)量不納入能源消費(fèi)總量控制”等政策在江蘇數(shù)據(jù)中心先行落地；成立支持?jǐn)?shù)據(jù)中心綠色發(fā)展的專項(xiàng)資金或提供相關(guān)財(cái)稅優(yōu)惠。具體建議如下：

一是統(tǒng)籌開展數(shù)據(jù)中心選址布局。一方面，數(shù)據(jù)中心選址布局要綜合考慮電源點(diǎn)距離與供電保障水平、能源成本、制冷冷源與環(huán)境溫濕度、交通、消防等重要因素；另一方面，要著重關(guān)注當(dāng)?shù)卣畬?duì)數(shù)據(jù)中心能耗總量與強(qiáng)度的要求以及數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策?！督K省“十四五”大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出：除保障核心通信樞紐建設(shè)、國家及省市重大戰(zhàn)略部署需求外，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心原則上應(yīng)布局在城區(qū)外，平均機(jī)架設(shè)計(jì)功率不低于6千瓦。城區(qū)內(nèi)原則上僅新建智能計(jì)算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等新型數(shù)據(jù)中心，平均機(jī)架設(shè)計(jì)功率一般不低于8千瓦。

二是推動(dòng)儲(chǔ)能等分布式電源技術(shù)應(yīng)用，積極參與電網(wǎng)互動(dòng)。儲(chǔ)能（蓄電、蓄冷）對(duì)于數(shù)據(jù)中心具有可作為后備應(yīng)急保障、促進(jìn)本地可再生能源消納、參與“削峰填谷”、減少運(yùn)行成本等重要作用。2022年10月，江蘇省發(fā)展改革委發(fā)布《江蘇省電力需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則（修訂征求意見稿）》，明確擁有儲(chǔ)能等具備可中斷負(fù)荷的數(shù)據(jù)中心可以獨(dú)立戶號(hào)參與需求響應(yīng)并享受相應(yīng)補(bǔ)貼。利用數(shù)據(jù)中心屋頂、立面等資源部署太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，除了減少對(duì)網(wǎng)供電需求外，光伏組件還將在屋頂形成遮擋，最大限度避免數(shù)據(jù)中心因陽光直射造成熱量聚集，進(jìn)而降低空調(diào)能耗。

三是積極通過購買綠電、綠證等可再生能源采購模式，提升綠色低碳能源消費(fèi)水平。充分利用本地太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿缺镜啬茉磁c資源，已不能滿足數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展要求。“雙碳”目標(biāo)背景下，應(yīng)積極開展綠電、綠證交易，并鼓勵(lì)具有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的數(shù)據(jù)中心投資建設(shè)新能源電站，多措并舉，提升數(shù)據(jù)中心綠電消費(fèi)占比，推動(dòng)江蘇數(shù)據(jù)中心綠色低碳轉(zhuǎn)型。

四是積極利用機(jī)房余熱資源，拓展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)，創(chuàng)造更大效益。推動(dòng)數(shù)據(jù)中心余熱回收利用，通過高效換熱器、熱泵等技術(shù)進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心低品位熱能，為數(shù)據(jù)中心輔助區(qū)及周邊建筑提供生活熱水、供暖等服務(wù)。有效降低數(shù)據(jù)中心對(duì)環(huán)境的熱污染與碳排放，同時(shí)創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)：驅(qū)動(dòng)節(jié)能改造升級(jí)

從技術(shù)層面，對(duì)發(fā)展路徑的建議如下；

一是合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房通風(fēng)路徑，優(yōu)先選擇水冷式制冷方式并充分利用自然冷源。規(guī)劃設(shè)計(jì)高效的制冷系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心提升能效的重要手段。在江蘇大部分地區(qū)，水冷式制冷方式的能效優(yōu)于風(fēng)冷式系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)更容易利用自然冷源。制冷系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化管控，避免通過手動(dòng)方式頻繁切換設(shè)備運(yùn)行方式。同時(shí)，通過合理設(shè)計(jì)通風(fēng)路徑，做好機(jī)柜與服務(wù)器布局，避免機(jī)房過量制冷、氣流旁通、氣流再循環(huán)等造成的能量浪費(fèi)。

二是應(yīng)用高能效變壓器、高壓直流電源、預(yù)制模塊化等新技術(shù)，提高電能利用效率與施工效率。通常，數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)損耗占數(shù)據(jù)中心總損耗的5%～10%，變壓器、UPS等是存在電力損耗的主要設(shè)備，此類設(shè)備在設(shè)計(jì)報(bào)廢年限前不會(huì)輕易更換，因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)之初應(yīng)優(yōu)先選用《電力變壓器能效定值及能效等級(jí)》（GB 20052-2020）等標(biāo)準(zhǔn)推薦的1級(jí)能效設(shè)備。

三是充分運(yùn)用人工智能（AI）、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，提升智慧管理水平。在充分保障數(shù)據(jù)中心安全運(yùn)行的前提下，應(yīng)用AI、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，智能化給出數(shù)據(jù)中心能源系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行模式與節(jié)能建議；同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場工作人員及專家經(jīng)驗(yàn)，開展相關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能效優(yōu)化提升。推動(dòng)建設(shè)全省數(shù)據(jù)中心智慧管理平臺(tái)，掌握全省數(shù)據(jù)中心能源資源消耗總量與強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)，為督促全省數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展、制定相關(guān)激勵(lì)機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。

四是積極開展存量數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造。硬件方面，開展冷卻塔節(jié)能改造，開展制冷主機(jī)的壓縮機(jī)、機(jī)房水泵等設(shè)備變頻改造，優(yōu)化機(jī)房冷熱通道設(shè)計(jì)，開展照明系統(tǒng)節(jié)能改造，加大自然冷源利用、合理設(shè)置冷卻水溫度等。軟件與管理方面，積極建設(shè)智慧管理系統(tǒng)，利用數(shù)字化技術(shù)增強(qiáng)管理水平，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心整體能效的提升。

原標(biāo)題：江蘇：升級(jí)能效策略 建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心