分布各地的數(shù)據(jù)中心能耗和碳排放增長迅速，有可能是我國實現(xiàn)2030年碳達峰目標(biāo)最難啃的硬骨頭之一。多位專家建議，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心空間布局，出臺數(shù)據(jù)中心等新基礎(chǔ)設(shè)施綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的相關(guān)政策，調(diào)整數(shù)據(jù)中心用能結(jié)構(gòu)，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心高效節(jié)能體系。

　　國家環(huán)境規(guī)劃與政策模擬重點實驗室主任蔣洪強今天（2月10日）對第一財經(jīng)記者表示，由于數(shù)據(jù)中心需要大量電力維持服務(wù)器、儲存設(shè)備、備份裝置、冷卻系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的運行，能耗和碳排放增長迅速，數(shù)據(jù)中心正面臨嚴(yán)峻的節(jié)能降耗和溫室氣體排放挑戰(zhàn)，如何實現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展尤其值得關(guān)注。

　　數(shù)據(jù)中心能耗高于世界平均水平

　　近年來，隨著我國信息化進程加速發(fā)展，數(shù)字經(jīng)濟逐漸成為驅(qū)動我國經(jīng)濟增長的核心力量。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國數(shù)字經(jīng)濟總量規(guī)模和增長速度居世界前列，規(guī)模達到39.2萬億元，占GDP比重為38.6%。數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟的承載體也與日俱增，建設(shè)體量和建設(shè)規(guī)模不斷擴大。

　　蔣洪強介紹，數(shù)據(jù)中心的能耗和碳排放貫穿其全生命周期過程。其中，運營階段最多，包括機房內(nèi)服務(wù)器運行、空調(diào)設(shè)備的制冷和運行、辦公區(qū)域人員用電以及其他裝置設(shè)備用電等。

　　統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前全國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模（標(biāo)準(zhǔn)機架為換算單位，以功率2.5千瓦為一個標(biāo)準(zhǔn)機架）達到543.6萬架，較2020年增加27%；電能利用率（PUE）達到1.35，碳排放強度（CUE）為0.82。

　　2021年，全國數(shù)據(jù)中心能源消耗達到2166億千瓦時，較2020年增加44%，占全社會用電量的2.6%左右；二氧化碳排放量約1.35億噸，較2020年增加3915萬噸，占全國二氧化碳排放量的1.14%左右。

　　數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟的承載體也與日俱增，建設(shè)體量和建設(shè)規(guī)模不斷擴大。攝影/章軻

　　中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布的《綠色數(shù)據(jù)中心白皮書2020》介紹，近年來，我國數(shù)據(jù)中心能效水平不斷提高，超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用率為1.46，部分優(yōu)秀綠色數(shù)據(jù)中心已全球領(lǐng)先，電能利用率可達1.2-1.3。但目前我國數(shù)據(jù)中心能耗總量仍在高速增長，明顯高于世界平均水平。

　　蔣洪強等專家所做的預(yù)測結(jié)果顯示，到2025年，全國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模將達到759萬架，較2021年增長40%，能源消耗總量達3500億千瓦時，較2021年增加62%，約占全社會用電量4%，電能利用率1.30；二氧化碳排放2.1億噸，較2021年增加54%，占全國二氧化碳排放量的比例接近2%，碳排放強度為0.76。

　　從重點區(qū)域來看，長三角機架規(guī)模最大（192.9萬架），京津冀及周邊地區(qū)能源消耗總量（1111億千瓦時）和二氧化碳排放量（8657萬噸）最多。從各省來看，河北、廣東、江蘇、上海和浙江機架規(guī)模、能耗總量和二氧化碳排放最大，5個地區(qū)總和占全國一半左右。

　　此外，由于內(nèi)蒙古、甘肅、貴州和寧夏等全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點建設(shè)，機架規(guī)模年均增速超過20%，能源消耗總量和二氧化碳排放量占比上升至13%左右。

　　開展數(shù)據(jù)中心政策規(guī)劃項目環(huán)評

　　蔣洪強介紹，到2030年，全國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模將達1125萬架，較2021年和2025年分別增加107%和48%；能源消耗總量5915億千瓦時，較2021年和2025年分別增加173%和69%，占全社會用電量5%以上，電能利用率降到1.30以下；二氧化碳排放約3.4億噸，較2021年、2025年分別增加152%、64%，占全國二氧化碳排放量的比例接近3%。內(nèi)蒙古、甘肅、貴州和寧夏等全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點，機架規(guī)模占比上升到14%，能源消耗和二氧化碳排放總量占比超過13%。

　　上述專家預(yù)測，“十四五”“十五五”期間，全國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模將繼續(xù)保持高速增長趨勢，在鋼鐵、水泥、化工、有色等行業(yè)逐步實現(xiàn)碳排放達峰并進入平臺期時，數(shù)據(jù)中心成為二氧化碳排放持續(xù)增長的少數(shù)行業(yè)。

　　第一財經(jīng)記者在多地采訪時了解到，目前，一些數(shù)據(jù)中心在推進節(jié)能綠色低碳方面已取得成效。“阿里云數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能創(chuàng)新解決方案項目”前不久獲得了2021年保爾森可持續(xù)發(fā)展獎，也入選生態(tài)環(huán)境部推薦的“2021年低碳綠色典型案例”。

　　“保爾森可持續(xù)發(fā)展獎”評委實地考察阿里云數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能創(chuàng)新解決方案項目。攝影/章軻

　　據(jù)阿里云智能基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)群總經(jīng)理周明介紹，該項目利用絕緣冷卻液實現(xiàn)高效散熱，無需風(fēng)扇、空調(diào)、冷機等冷卻設(shè)施。全程用于散熱的能耗幾乎為零，節(jié)能效果超過70%，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心100%無機械制冷。“初步估算，如果全國的數(shù)據(jù)中心都采用液冷技術(shù)，一年可節(jié)省上千億度電。”周明說。

　　“目前數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策已關(guān)注到其高耗能屬性，但對于供電側(cè)的改革較為被動，數(shù)據(jù)中心可能是2030年碳達峰難度最大的行業(yè)之一。”蔣洪強說。

　　蔣洪強等多位專家近日建議，開展數(shù)據(jù)中心等新基礎(chǔ)設(shè)施的政策、規(guī)劃與項目環(huán)境影響評價。制定數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施“三線一單”（生態(tài)保護紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入清單）生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控和準(zhǔn)入清單，制定節(jié)能審查、能耗雙控、碳排放影響評價等技術(shù)規(guī)范。

　　專家們還建議，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心集群配套可再生能源電站，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心采用大用戶直供、拉專線、建設(shè)分布式光伏等方式提升可再生能源電力消費。擴大可再生能源市場化交易的試點范圍、拓展綠證核發(fā)范圍，鼓勵數(shù)據(jù)中心企業(yè)參與可再生能源市場交易。重點突破和繼續(xù)研發(fā)冷板式冷服務(wù)器、液冷技術(shù)、10kV交流輸入的直流不間斷電源系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測及智能運維管理系統(tǒng)等前沿節(jié)能技術(shù)。

天津信樹碳匯科技有限公司執(zhí)行董事IDC碳中和研究員認(rèn)為從內(nèi)到外設(shè)計數(shù)據(jù)中心建筑物有悖于幾個世紀(jì)的建筑智慧。但是，通過選擇服務(wù)器機架作為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃流程的起點而不是終點，企業(yè)可以通過確保其電源，冷卻和IT基礎(chǔ)架構(gòu)最適合其業(yè)務(wù)需求，進而提高可靠性，并節(jié)省資金。因此，每家企業(yè)都應(yīng)該仔細(xì)分析他們當(dāng)前和未來的業(yè)務(wù)需求，并嚴(yán)格評估潛在的冷卻和密封遏制策略，這是他們構(gòu)建新數(shù)據(jù)中心的第一步。采用這種數(shù)據(jù)中心設(shè)計方法，將使得他們得以能夠提高關(guān)鍵任務(wù)計算設(shè)施的效率和成本效益。