人不負(fù)青山，青山定不負(fù)人。

為應(yīng)對全球溫室氣體排放問題，我國提出“2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和”的雙碳戰(zhàn)略。

不可否認(rèn)，數(shù)據(jù)中心的確是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系中一大排碳源，同時也應(yīng)看到，我國數(shù)據(jù)中心消耗了全社會用電量的約2%，支撐了占全國GDP約36.2%的數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模，對提升全社會生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率作用巨大。

數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的必然趨勢，碳中和的實(shí)現(xiàn)也是人類社會可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)有之義。因此，數(shù)據(jù)中心的遠(yuǎn)景發(fā)展目標(biāo)中，碳中和無法缺位。碳中和將是數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的必答題。

碳中和——數(shù)據(jù)中心長遠(yuǎn)發(fā)展的必答題

在雙碳戰(zhàn)略的背景下，整個社會對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)提出新要求。一方面，要求來自于政策的直接引導(dǎo)；另一方面，要求來自于數(shù)據(jù)中心用戶自身綠色發(fā)展的間接“施壓”。

1、政策直接引導(dǎo)

短短兩年內(nèi)，國家和地方持續(xù)出臺一系列引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展的措施，對數(shù)據(jù)中心PUE提出了明確指標(biāo)，并給出相應(yīng)整改措施。

工信部出臺的《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》中明確規(guī)定，到2022年，數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的電能使用效率值達(dá)到1.4以下。

《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》指出，到2021年底，全國數(shù)據(jù)中心平均利用率力爭提升到55%以上，總算力超過120 EFLOPS，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.35以下。

部分省份也同樣發(fā)布本地區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心能耗政策。山東提出自2020年起，新建數(shù)據(jù)中心PUE值原則上不高于1.3；廣東規(guī)定，2023-2025年，在上架率達(dá)70%和能耗強(qiáng)度降低目標(biāo)完成的前提下，再考慮支持新建及擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查。

2、用戶間接“施壓”

碳中和輻射至全行業(yè)各個領(lǐng)域中，“綠色低碳”對社會整體的影響愈發(fā)深刻。近年來，ESG逐漸成為衡量企業(yè)綜合實(shí)力的體系，甚至成為影響企業(yè)獲得投資的重要考量，其中的Environment環(huán)境因素被放在了重要位置。于現(xiàn)代數(shù)字經(jīng)濟(jì)體系下的企業(yè)而言，要想真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳，必然會對乘數(shù)效應(yīng)的“底座”——數(shù)據(jù)中心，提出更加嚴(yán)格的降碳要求。

據(jù)悉，某頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)表示，將會逐漸提升對隱形碳排放的重視程度，并承諾推動整個供應(yīng)鏈脫碳。用戶端的需求也將間接影響國內(nèi)IDC 運(yùn)營商的戰(zhàn)略布局。

自身革新＋外力助推

——數(shù)據(jù)中心碳中和全景

1、全生命周期降碳：

數(shù)據(jù)中心碳中和的必然路徑

據(jù)產(chǎn)業(yè)測算，到2025 年，若要完全滿足中國數(shù)據(jù)量的增長，需要430萬個IDC機(jī)柜。賽迪數(shù)據(jù)也顯示， 2020-2025年間需要建設(shè)的機(jī)柜數(shù)約為 203萬個。數(shù)據(jù)中心數(shù)量的增長，毋庸置疑會帶來能耗的增長。

因此，無論是新建數(shù)據(jù)中心，還是改造老舊數(shù)據(jù)中心，都需要從數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的全生命周期去考慮其節(jié)能減排的路徑。

布局側(cè)：選址自然條件優(yōu)越區(qū)域

數(shù)據(jù)中心選址是首要一步，也是關(guān)鍵一步。

今年，我國正式提出啟動?xùn)|數(shù)西算工程。不容置否，部分中西部地區(qū)在自然條件上得天獨(dú)厚的優(yōu)勢將有效助力數(shù)據(jù)中心減排。

節(jié)能降耗方面，數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)能耗占了總能耗的40%左右，而西部地區(qū)海拔高，環(huán)境溫度低，利于散熱，更加節(jié)能。華為云在貴州省貴安新區(qū)選址建設(shè)數(shù)據(jù)中心，采用直通風(fēng)自然冷卻，冷風(fēng)經(jīng)大樓百葉窗送進(jìn)機(jī)房，熱風(fēng)經(jīng)熱通道從樓頂排出，極大提高了制冷效率，使能效比降至1.12。

電力供應(yīng)方面，選址風(fēng)電、水電、光電等清潔能源豐富的地區(qū)，可以有效提高數(shù)據(jù)中心綠電使用比率。UCloud優(yōu)刻得上海青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心屋面全面采用光伏發(fā)電系統(tǒng)鋪設(shè)，以確保溫室氣體零排放。

“

設(shè)計(jì)側(cè)：系統(tǒng)考察整體要素

數(shù)據(jù)中心的建筑設(shè)計(jì)需考慮機(jī)架、布線、配電、制冷、散熱、服務(wù)器、處理器等多個因素，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)“工程”。

華為云貴安數(shù)據(jù)中心在初期設(shè)計(jì)階段多管齊下，采用多種技術(shù)，覆蓋整個數(shù)據(jù)中心環(huán)節(jié)。在供電環(huán)節(jié)，用功率半導(dǎo)體替換銅器件，進(jìn)一步降低供電損耗；在服務(wù)器運(yùn)行時，運(yùn)用人工智能算法進(jìn)行削峰平谷以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器間負(fù)荷均；在散熱環(huán)節(jié)，充分利用貴州的自然環(huán)境優(yōu)勢，引入了液冷技術(shù)、直通風(fēng)自然冷卻和中溫冷凍水系統(tǒng)，提升了設(shè)備密度與能效比。

合理又智能的設(shè)計(jì)可以在很大程度上減少數(shù)據(jù)中心多方面能耗。

用能側(cè)：可再生能源+儲能創(chuàng)新應(yīng)用

數(shù)據(jù)中心的能源使用結(jié)構(gòu)會直接影響碳排放量?！吨袊鴶?shù)字基建的脫碳之路：數(shù)據(jù)中心與5G減碳潛力與挑戰(zhàn)（2020-2035）》指出，加速向100%可再生能源轉(zhuǎn)型可以從根本上幫助數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)減少碳排放，是行業(yè)邁向碳中和的優(yōu)先路徑。

在新能源方面，秦淮數(shù)據(jù)提出在2030年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源目標(biāo)；數(shù)據(jù)港提出 2030 年實(shí)現(xiàn)運(yùn)營范圍內(nèi)所有新一代超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心100%采用可再生能源。

在儲能方面，科華數(shù)據(jù)研發(fā)了“數(shù)據(jù)中心后備儲能管理系統(tǒng)”，通過新能源及綜合智慧能源管理，打造“源、網(wǎng)、荷、儲”一體化系統(tǒng)，推進(jìn)數(shù)據(jù)中心等細(xì)分場景的低碳優(yōu)化建設(shè)與運(yùn)營。

提升可再生能源比率，優(yōu)化儲能系統(tǒng)，對節(jié)能減排有直接影響。

運(yùn)維側(cè)：智能技術(shù)提升運(yùn)維能效

新型數(shù)據(jù)中心逐漸迭代發(fā)展，其運(yùn)維手段也有所升級。

2020年，科華數(shù)據(jù)基于對大數(shù)據(jù)分析和AI技術(shù)的智慧能源管理節(jié)能項(xiàng)目研究，打造了AI Energy Expert（智慧能源專家系統(tǒng)），將AI深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心，通過建模、采集、實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練、制定策略，自動尋找各制冷環(huán)節(jié)最佳能效點(diǎn)；同時，引入AI智慧算法，通過AI實(shí)時尋優(yōu)，可獲得大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房精密空調(diào)溫度的群控策略、冷水機(jī)組和水泵等制冷系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心總體能耗最優(yōu)的智慧運(yùn)行。

依靠數(shù)字化手段，引入智能化技術(shù)，是進(jìn)一步優(yōu)化能源效率和運(yùn)維效率、實(shí)現(xiàn)“綠色低碳數(shù)據(jù)中心”的必經(jīng)之路。

2、完善配套體系：

打造數(shù)據(jù)中心減排良好環(huán)境

監(jiān)管側(cè)：政府＋第三方機(jī)構(gòu)齊發(fā)力

數(shù)據(jù)中心碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，亦缺少不了外力作用。相關(guān)政策的約束和第三方機(jī)構(gòu)的監(jiān)督會敦促數(shù)據(jù)中心更嚴(yán)格地落實(shí)碳中和規(guī)劃。

工信部發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃（2021-2023年）》明確指出，建立綠色數(shù)據(jù)中心全生命周期評價機(jī)制，完善能效監(jiān)測體系，實(shí)時監(jiān)測PUE、水資源利用效率（WUE）等指標(biāo)，深入開展工業(yè)節(jié)能監(jiān)察數(shù)據(jù)中心能效專項(xiàng)監(jiān)察。

除了政府政策，也出現(xiàn)了具有公益性質(zhì)的第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)，主要向數(shù)據(jù)中心提供咨詢、檢測、評價、審計(jì)等服務(wù)，這一做法創(chuàng)新了綠色評價及服務(wù)模式。目前，已有多家數(shù)據(jù)中心自主利用第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)開展綠色評測，并依據(jù)評測結(jié)果開展有實(shí)效的綠色技術(shù)改造和運(yùn)維優(yōu)化。

在監(jiān)督實(shí)施上，嚴(yán)格節(jié)能降碳相關(guān)政策執(zhí)行，通過綠色電價、節(jié)能監(jiān)察、環(huán)保監(jiān)督執(zhí)法等手段加大落實(shí)力度。

工具側(cè)：市場、資本助力數(shù)據(jù)中心碳中和

市場做為“無形的手”，在數(shù)據(jù)中心碳減排的后端扮演了重要角色。無論是碳排放權(quán)交易市場還是綠電交易市場，數(shù)據(jù)中心都積極參與其中以降低能耗。

在綠電交易方面，萬國數(shù)據(jù)計(jì)劃在未來10年內(nèi)向中廣核新能源采購綠色電力，合計(jì)采購電量不低于20億千瓦時，同時雙方將就綠電交易、綠證交易、新能源投資、“源網(wǎng)荷儲”一體化等服務(wù)及相關(guān)領(lǐng)域展開深度合作。

此外，金融機(jī)構(gòu)及資本則需根據(jù)綠色政策進(jìn)行合理地投融資、借貸款、利率調(diào)整等資源配置行為，打造綠色金融產(chǎn)品以助推數(shù)據(jù)中心減排。人民銀行宣布創(chuàng)設(shè)碳減排支持工具這一結(jié)構(gòu)性貨幣政策工具，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心等重點(diǎn)領(lǐng)域的碳減排技術(shù)發(fā)展。

僅僅碳中和？

——數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展不止于此

實(shí)現(xiàn)碳中和于數(shù)據(jù)中心而言，既是“義無反顧”，也是“益無反顧”。

一方面，數(shù)據(jù)中心在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系的重要性和自身高耗能的特殊性賦予了其節(jié)能降碳的社會責(zé)任，因此義無反顧；另一方面，高能耗也必然會給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商帶來高成本，提高能源使用效率就是在一定程度上降低成本，因此“益無反顧”。

然而數(shù)據(jù)中心的碳中和，從長遠(yuǎn)的角度來看只是至關(guān)重要的一步，要想實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)的發(fā)展不能僅僅止步于碳中和。

施耐德電氣發(fā)布的《中國數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展之旅》白皮書中，明確搭建了衡量數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展評價體系，其中不僅包括能源和溫室氣體，還涵蓋了水、廢棄物、土地與生物多樣性的指標(biāo)，倡導(dǎo)將這5大要素和23個關(guān)鍵指標(biāo)融入到數(shù)據(jù)中心的全生命周期過程中，全方位多層次地評估數(shù)據(jù)中心。

部分地區(qū)對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的多層面環(huán)境影響也采取了實(shí)踐措施。根據(jù)《云南省大數(shù)據(jù)中心發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，云南省將對數(shù)據(jù)中心的土地占用、水環(huán)境、大氣環(huán)境、噪聲、固體廢棄物采取防治措施，推動數(shù)據(jù)中心向節(jié)能低碳之外的可持續(xù)發(fā)展之路邁進(jìn)一步。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心碳中和道阻且長，但行則將至，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)將承擔(dān)起各環(huán)節(jié)的減碳責(zé)任，助推數(shù)據(jù)中心行業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

IDCC2021

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