近两年，各行各业都在努力推进碳中和的进程。数据中心行业作为高能产业，自然责无旁贷。IDC行业上下游企业都特别关注数据中心的PUE值。目前数据中心PUE值的计算方式主要有3种：1：=数据中心总能耗/IT设备能耗，2：=（IT设备能耗+空调能耗+电源及配电系统能耗+其他能耗）/IT设备能耗，3：=1+空调能耗系数+供配电能耗系数+其他能耗系数。其中，业界比较常用的是“PUE值=数据中心总能耗/IT设备能耗”。从计算公式可以看出，即使数据中心的PUE降低，PUE值的理论极限也是“1”。现阶段，新建数据中心1.3、1.25的PUE已经是“常规操作”。一些使用液冷的数据中心在理想条件下的PUE已经超过1.1大关。数据中心PUE值的下降似乎已经看到了“天花板”。可再生能源将成为数据中心的必备从整个数据中心运行过程来看，降低PUE只是在设备能耗方面降低数据中心的整体碳排放量。在我看来，数据中心要想实现碳中和，应该从“根”入手，从能源供应端入手，采用可再生能源。现阶段，大部分数据中心仍以市电为主要电力来源，市电几乎全部来自“火电”。如果数据中心能够利用光伏、水电、风电等可再生能源作为电源，那么，就可以从根源上实现可持续发展，从而推动碳中和的进程。从政策上不难看出，我国也有意引导可再生能源在数据中心的应用。国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》明确指出，要不断完善数据中心可再生能源利用。各地政府也积极响应国家号召，出台相关政策文件，推动可再生能源在数据中心的应用。山东省工信厅发布相关文件称，“数据中心可再生能源使用比例提高10个百分点至25%以上”；宁夏回族自治区发布相关文件称，“到2025年，中卫数据中心集群可再生能源利用率达到65%。”……从政策和政策上不难看出可再生能源成为未来数据中心必备的发展趋势之一虽然微电网为数据中心的用电“保驾护航”，可再生能源固然好，但其供给不稳定的缺点也让很多数据中心建设和运营商“望而却步””。目前，由于可再生能源的最优解决方案是配置“微电网”。微电网又称“微电网”，是指由多个分布式电源及其相关负荷按一定拓扑结构组成的网络，是通过静态开关连接到常规电网。微电网主要利用储能和控制装置，实现分布式电源和本地负载电源自平衡的微供电网络。它是新技术在配电网中的应用，是智能电网的组成部分。微电网主要由分布式电源、负荷、储能、变配电、控制系统等组成。可实现自主电力系统的自我控制、保护和管理。可接外网（市电）或孤网运行。微电网是相对于传统大电网的一个概念。微电网的发展可以充分促进分布式可再生能源的大规模接入。微电网与大电网“相得益彰”，尤其是在大电网没有覆盖的地区，可以发挥更大的作用，弥补大电网的短板。正如上面介绍中提到的，微电网是一个可以用来管理许多不同能源（例如公用电力、光伏、风力发电、水力发电，甚至柴油发电机）的系统。微电网可以帮助数据中心在保证安全稳定运行的同时提高可再生能源应用比例，为数据中心的可再生能源应用“保驾护航”。在运行方式层面，微电网主要分为并网型和孤网型。目前，并网型应用较多，适用性更强，即可以实现与传统电网的互动。与传统电网相比，微电网的主要优势在于可以就地消化和平衡分布式能源（如风电、水电），同时与传统电网进行能量交换（主要用于“反哺”电网，实现“峰谷套利”）。从目前微电网的发展趋势来看，微电网主要具有以下特点。微型：顾名思义，微电网比“大电网”小。目前微电网电压等级普遍在10kV以下；系统规模一般在兆瓦级或以下，与传统电网相比，规模相对“微”。主要有利于电能就地消纳。可持续：微电网中的分布式电源以光伏、水电、风电等清洁能源为主，或清洁能源发电与市电、柴油发电机组混合，实施综合能源管理系统。微电网的使用可以有效帮助数据中心从源头上减少碳排放。自主性：微电网内部功率可实现基本自平衡，与外部电网的功率交换一般不超过总功率的20%。可靠：如上文所述，微电网在数据中心的部署一般采用与传统电网并网的形式部署。微电网与市电“相得益彰”，可以“互为冗余”。微电网支持传统电网，并网和离网模式平滑切换，保障数据中心用电稳定。在“双碳”战略目标的推动下，可再生能源在数据中心的大规模应用已成大势所趋，微电网的存在可视为帮助平衡储能、柴油发电机、大电网、可再生能源发电和储能之间的供电关系有助于数据中心提高可再生能源应用的比例，进一步促进数据中心的碳中和。退一步讲，即使不是为了提高可再生能源在数据中心的占比，微电网也可以帮助数据中心稳定供电，缓解用电压力。众所周知，“电”是数据中心唯一的能源来源。数据中心作为将瓦特转换为比特的关键基础设施，对业务的连续性和稳定性有着很高的要求。性也是不言而喻的。据统计，超过三分之一的数据中心故障是由电源引起的，而微电网的存在可以帮助数据中心减轻甚至消除电源侧的“后顾之忧”。当公用电源出现故障时，与电网断开连接的微电网本身就充当一个孤岛，使用来自可再生能源的电力为数据中心提供持续的电力。由于这种电力的生产、储存和消耗独立于电网，因此其可靠性和连续性不受传统电网电力中断的影响。政策引导+成熟技术=大规模应用来了。微电网的发展已有成熟的技术作为底层支撑。现阶段微电网主要以分布式电源的电能转换和调度为基础，采用离网/并网组网方式，由风电机组、光伏发电机、蓄电池、柴油发电机组、市电网络、几部分组成包括逆变器在内，可构成完整的发电、配电、智能调度管理系统，具有能源调度、电网保护、快速切换、实时监控等功能。近年来，随着技术的发展，尤其是在人工智能的“加持”下，微电网也应用了机器学习、软件/数据驱动技术，利用控制器实现了根据实际情况快速自动切换的能力..先进的微电网控制器利用机器学习和数据驱动的解决方案来跟踪电网电价的实时变化。当一切顺利时，电网和微电网协同工作，相互提供电力服务。反之，当电价较低时，由可再生能源发电设施和电池储能系统构建的微电网会选择从电网获取电力，为储能系统充电；当电网出现故障或电力供应不足时（如遇到市电用电高峰期、自然灾害导致停电等），数据中心可从微电网获取更多电力，缓解和平衡压力在电网上。甚至微电网也可以通过需求侧响应为数据中心提供可观的收入来源（我国很多地方政府出台政策，对完成需求侧响应的企业给予高价政策奖励）。微电网在各个行业的应用已经司空见惯。早在2018年，维谛技术就在厦门大学翔安新校区采用了光伏微电网的形式，创新推出了一套直流微电网，可以直接依靠太阳能提供数据。中心、直流充电桩、照明、空调等用电设施；辽宁省工商联于2021年9月和2022年9月组织民营企业捐赠投资西藏深扎县塔尔玛乡两期“风光”“储能微网”项目高度集成集风三大核心技术罩，纯方波永磁发电机和控制器构建智能微电网，解决了当地多年来高海拔地区的发电问题......微电网用于保护，但目前应用数据中心的微电网仍处于发展阶段。首先，微电网在数据中心的应用还需要进一步的政策引导。目前，一些地方已经出台相关政策，鼓励和引导各行业应用微电网实现碳中和。国家发改委办公厅、国家能源局办公厅印发的《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》指出，鼓励在光伏产业制造过程中增加绿色电力消纳。鼓励多晶硅生产企业直接用光伏、风电、水电等绿色电力用于生产制造，支持通过微电网、源网负荷储能、新能源自备电站等方式就近消纳绿色电力.广东省深圳市发改委印发的《深圳市关于促进绿色低碳产业高质量发展的若干措施(征求意见稿)》明确指出，要推进新能源微电网示范建设。探索适合城市光伏等新能源发展的微电网技术和运行管理制度，鼓励利用可再生能源和储能设施建设微电网。对利用分布式能源、储能装置和可控负荷的微电网示范项目，按项目总投资的20%给予补贴，最高不超过500万元。上海市静安区印发的《静安区碳达峰实施方案》中，提出推进能源智能化体系建设。建设国际领先的城市配送网络，探索菱形配送网络试点。探索用电需求响应机制，推进南京西路功能区虚拟电厂建设试点。积极推进源、网、荷、储、充一体化和多能互补发展，推动分布式“新能源+储能”为主体的微电网和电动汽车有序充电，积极探索低成本、高安全、长寿命的新型储能技术应用……在碳中和的背景下，微电网将在各行业大规模应用。在稳定的前提下，实现可再生能源大规模应用和电网智能清洁是可行路径之一。当微电网在数据中心大规模应用后，数据中心可能不再仅仅依靠降低PUE来推动行业的碳中和进程。
