数据中心是新(xīn)型基础设施节能(néng)降耗的关键环节，也是促进全社会降碳增效的有(yǒu)力抓手。近年来，我國(guó)数据中心规模不断壮大，推进数据中心绿色化转型升级势在必行。通过优化供電(diàn)架构、提高绿電(diàn)使用(yòng)比例、绿色智能(néng)运营，越来越多(duō)数据中心实现节能(néng)降耗，有(yǒu)力服務(wù)数字经济发展。
近日，工信部等6部门公布2021年度國(guó)家绿色数据中心名单，包括通信、互联网、能(néng)源、金融等领域44家数据中心入选。至此，我國(guó)已先后创建三批共计153家國(guó)家绿色数据中心。
作為(wèi)数字经济的“底座”，近年来我國(guó)数据中心实现快速增長(cháng)。推动数据中心绿色发展，既有(yǒu)助于数字经济可(kě)持续发展，也是新(xīn)型基础设施节能(néng)降耗的关键环节。
绿色数据中心長(cháng)什么样？如何更好引导数据中心走低碳高效的绿色发展道路？记者进行了采访。
绿色数据中心長(cháng)什么样？
采用(yòng)高效供配電(diàn)系统，绿電(diàn)使用(yòng)比例高，智能(néng)运营降能(néng)耗
在位于北京市顺义區(qū)的万國(guó)数据十一号数据中心，超1.5万平方米的机房内，2000多(duō)个排列整齐的机柜正有(yǒu)序运行。千里之外，依托数据中心算力的实时调度，用(yòng)户得以在手机上流畅观看视频。
数据中心支撑起强大算力，也承载了较大的能(néng)耗压力。作為(wèi)重点用(yòng)能(néng)单位，节能(néng)和能(néng)效提升是企业必须攻克的难题。
“目前，北京十一号数据中心PUE（電(diàn)能(néng)使用(yòng)效率值）已达到1.22。”万國(guó)数据副总裁杨韬算了一筆(bǐ)账，在满负荷状态下，绿色数据中心每年能(néng)节省用(yòng)電(diàn)约1000万千瓦时。
能(néng)耗“瘦身”，秘诀何在？走进数据中心，答(dá)案渐次揭晓——
供電(diàn)侧，变双路不间断供電(diàn)為(wèi)单路高压直流供電(diàn)。“通过调整供電(diàn)架构，降低用(yòng)電(diàn)损耗的同时，也提升了用(yòng)電(diàn)效率。”杨韬说，不仅如此，通过采購(gòu)和使用(yòng)绿電(diàn)，数据中心实现了低碳转型。“目前公司在全國(guó)的数据中心绿電(diàn)使用(yòng)比例已达到34%。”
用(yòng)電(diàn)侧，以能(néng)耗监测系统实现绿色智能(néng)运营。步入数据中心监测平台，显示大屏上，多(duō)条数据曲線(xiàn)实时变动。“节能(néng)增效依靠的是精细化运营。”杨韬介绍，通过动态监测服務(wù)器负荷变化、室内外温湿度、暖通设备运行频率等关键指标，有(yǒu)效指导决策，优化设备调用(yòng)，实现精确制冷。
“相对于传统数据中心，绿色数据中心具有(yǒu)资源消耗少、能(néng)源利用(yòng)高、运维水平强等特点。”中國(guó)電(diàn)子學(xué)会秘书長(cháng)陈英认為(wèi)，绿色数据中心建设不仅要通过先进技术及解决方案降耗提效，还应多(duō)维度考虑能(néng)源资源综合利用(yòng)、清洁可(kě)再生能(néng)源利用(yòng)、绿色运维管理(lǐ)、废旧電(diàn)子产品回收利用(yòng)等，实现供能(néng)与用(yòng)能(néng)的协同突破。
万國(guó)数据是我國(guó)数据中心绿色化建设的一个缩影。得益于数字经济的蓬勃发展，无论是传统数据中心的转型还是新(xīn)建数据中心的扩展，绿色数据中心正由点及面迅速扩展。工信部节能(néng)与综合利用(yòng)司有(yǒu)关负责人介绍，目前我國(guó)已创建三批共计153家國(guó)家绿色数据中心。此外，还遴选和推广了5批共157项先进适用(yòng)技术，以加快引导数据中心绿色低碳发展。
去年7月，工信部印发《新(xīn)型数据中心发展三年行动计划（2021—2023年）》提出，到2023年底，新(xīn)建大型及以上数据中心PUE降到1.3以下。硬指标与时间表的设定，将进一步加快绿色数据中心的普及。
為(wèi)什么要建绿色数据中心？
数据存储、计算和应用(yòng)需求大幅提升，节能(néng)降耗势在必行
当双碳目标导引的绿色能(néng)源与新(xīn)兴技术驱动的数字经济交汇，绿色化成為(wèi)新(xīn)型数据中心建设的应有(yǒu)之义。
从行业自身看，数据中心是新(xīn)型基础设施节能(néng)降耗的关键环节。
工信部信息通信发展司发布的《全國(guó)数据中心应用(yòng)发展指引（2020）》报告显示，截至2019年底，我國(guó)在用(yòng)数据中心机架总规模超300万架，近5年年均增速超过30%。
“数据中心作為(wèi)耗電(diàn)大户，其规模增長(cháng)必然带来能(néng)耗大幅增長(cháng)。”陈英说，据测算，全國(guó)数据中心2020年耗電(diàn)总量约占同期全國(guó)全社会用(yòng)電(diàn)量的1.5%—1.9%。同时，随着新(xīn)一代信息技术快速发展，数据资源存储、计算和应用(yòng)需求大幅提升，数据中心升级换代淘汰的老旧设备也亟须规范化处理(lǐ)，避免环境污染，绿色化转型已迫在眉睫。
从更大范围看，数据中心也是促进全社会降碳增效的有(yǒu)力抓手。
“数据中心的云服務(wù)，将对千行百业节能(néng)降耗产生乘数效应。”腾讯云数据中心双碳项目负责人梁家启提出，以算力赋能(néng)传统产业数字化转型，会助力更多(duō)行业实现绿色发展。
根据《“十四五”信息通信行业发展规划》，到2025年，全國(guó)数据中心算力将达到2020年的3.3倍。“加快建设绿色数据中心，已成為(wèi)保障资源环境可(kě)持续的基本要求，有(yǒu)利于全社会提高能(néng)源资源利用(yòng)效率，助推实现碳达峰碳中和目标。”工信部节能(néng)与综合利用(yòng)司有(yǒu)关负责人表示。
低碳高效路在何方？
积极探索推广先进绿色技术、持续提升可(kě)再生能(néng)源供给水平
尽管绿色数据中心建设成绩明显，但与日益增長(cháng)的算力需求相比，整體(tǐ)水平仍不高，行业绿色化发展面临新(xīn)挑战。
从用(yòng)電(diàn)侧看，先进绿色技术及产品应用(yòng)有(yǒu)待推广。
“近年来，行业中涌现出的绿色技术并不少，但还存在不敢用(yòng)、不好用(yòng)的情况。”杨韬说，比如液冷系统制冷高效，但受制于安全性及部署模式等问题推广不足。技术不断完善并发挥良好的效果，有(yǒu)赖于产业链协同发力，创造开放友好的生态环境。
目前，不少企业正在积极探索新(xīn)技术。2020年11月，由國(guó)网宁波供電(diàn)公司建设的高塘综合能(néng)源站投入使用(yòng)，其数据中心成為(wèi)浙江省首个液冷装箱式机房，每年可(kě)节電(diàn)超43万千瓦时。由阿里云自研的浸没式液冷技术也已向社会开放，通过将服務(wù)器浸没于封闭式液體(tǐ)中，产生的热量可(kě)被冷却液快速带走进入外循环，降低能(néng)耗超70%。
从供電(diàn)侧看，可(kě)再生能(néng)源的供给水平仍需提升。
“对企业而言，大规模采購(gòu)可(kě)再生能(néng)源存在挑战。”梁家启说，清洁能(néng)源通常直接上网，通过電(diàn)网使用(yòng)電(diàn)力难以購(gòu)买到100%由可(kě)再生能(néng)源提供的電(diàn)力；此外，点对点跨省份绿電(diàn)市场化交易尚未形成规模，也在一定程度上制约了数据中心绿色化水平的持续提升。
挑战之下，机遇显现。前不久，“东数西算”工程正式启动，全國(guó)一體(tǐ)化大数据中心體(tǐ)系完成总體(tǐ)布局设计。在陈英看来，“通过‘东数西算’工程，引导数据中心产业在西部建立，将有(yǒu)效提高对西部风光水等清洁及可(kě)再生能(néng)源的使用(yòng)，达到产业供给与能(néng)源消耗的有(yǒu)效平衡。”
“下一步，将鼓励数据中心在布局优化、技术创新(xīn)、绿電(diàn)直購(gòu)、储能(néng)及梯次利用(yòng)等领域开展探索，加快构建绿色数据中心建设新(xīn)局面。”工信部节能(néng)与综合利用(yòng)司有(yǒu)关负责人说。