日前,国家发改委、国家能源局等四部委联合发布《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》,提出“强化能源配套机制”的要求。其中,包括探索建立电力网和数据网联动建设、协同运行机制,进一步降低数据中心用电成本;引导清洁能源开发使用,加快推广应用先进节能技术;推动绿色数据中心建设,加快数据中心节能和绿色化改造等主要任务。到2025年,全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局。

根据《中国数据中心可再生能源应用发展报告(2020)》,2019年我国数据中心行业耗电总量约为600-700亿千瓦时,约占全国全社会用电量的0.8%-1%。随着数字经济的持续发展,其底层基础设施数据中心的需求将大大增加。预计到2030年,我国数据中心机架总规模将在2019年基础上增加1-2倍,能源消耗量也将翻一番,达到社会总用电量的1.5%-2%。

随着信息技术的不断发展,全球信息数据总量呈现爆炸式增长,在大数据云计算、物联网时代,数据中心对电力需求增长迅猛。虽然现在基于技术进步,数据中心能耗快速增长趋势得以暂缓。但是,从长远看,未来快速增长的数据需求可能将数据中心能耗重新带入快速增长轨道。

作为未来为数不多能源消耗量占社会总用电量比例持续增长的行业,数据中心应在降低排放、应对气候变化方面承担更多责任,它的建设发展应与能源转型、气候变化、可再生能源发展密切结合。

按照政策要求,数据中心不仅急需降低用电成本,还要满足绿色发展要求,提高清洁能源应用比例。在经济发展和环境友好需求面前,数据中心应用可再生能源是最佳解决方案。

数据中心一般屋顶和侧立面面积相对较大,在光照条件较好地区,完全可以考虑积极开展分布式光伏建设。随着可再生能源发电成本降低,平价项目(即不享受国家补贴项目)已经具备投资可行性,所发电量也可以通过绿证方式抵消常规电力。目前,国内已有多家企业的数据中心开展了可再生能源建设规划:

2015年,百度云计算(阳泉)中心充分利用屋顶空间,率先落地了国内首个“数据中心光伏发电项目”,实现太阳能直接并网发电,即发即用,直接为服务器供电。这也是中国第一个太阳能云端数据中心,开创了数据中心绿色节能新纪元。

百度云计算(阳泉)中心通过节能减排技术,全年累计节约用电量达2.5亿度,相当于13万户家庭全年用电量;数据中心全年二氧化碳减排量2.6万吨,相当于142万棵树一年的二氧化碳吸收量。

2018年,河北省张北县阿里巴巴云计算数据中心采用当地光伏发电站供电的10千伏柔性直流变电设备经过一段时间的调试运行开始全面供能,开启了清洁电能输送的新模式。

阿里·数据港张北数据中心采用全球最先进的绿色数据中心设计方案,百分百基于绿色能源运转,建筑外表覆盖光伏组件,同时采用自然风冷和自然水冷系统,源源不断的绿色能源转化成计算资源。

腾讯天津数据中心根据余热回收原理正在研究节能应用的方案。按照这套方案,如果回收天津数据中心冬季全部的余热,热量用于采暖可覆盖的面积达到46万平方米,如果用于家庭采暖,可满足5100多户居民的用热需求,能减排二氧化碳量达5.24万吨,碳排放当量约为种植286.4万棵大树。

2018年建成的腾讯贵安七星数据中心,经工信部实测,其极限PUE值(评价能源效率的指标)小于1.1,(PUE越接近1表明能效水平越好,绿色化程度越高),相比之下,同期国内数据中心的平均PUE约为1.73。而即将交付的腾讯清远数据中心液冷实验室,更将实现极限PUE值低于1.06的高节能效果。

可再生能源是数据中心用能的必然趋势。特别是在碳中和目标下,能耗强度和总量控制越来越被重视,无论从政策制定还是客户需求的角度来说,数据中心都应该提早准备。此外,数据中心在保证用能绿化的同时,也要注重供能系统的能效优化,考虑多种能源协同组合,以解决高能耗、低能效问题。

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