前言能源是经济社会发展的重要物质基础。改革开放以来，我国能源工业发展迅速，已成为世界第一大能源生产国和消费国，有力支撑了经济社会发展。但我国能源结构长期以煤炭为主，油气对外依存度高。中国是全球最大的碳排放国，清洁低碳能源转型需求迫切。数据中心是数字经济时代的核心基础设施和国家战略资源。全行业要深刻认识数据中心行业能耗的特殊规律，探索更加绿色低碳的数据中心集群发展之路。1.我国数据中心政策趋严。随着能源紧缺、能源消耗增加、双重碳压力，我国逐步对数据中心采取更加严格的政策管控措施。2021年7月，《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》提出“到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降至1.3以下，严寒和寒冷地区PUE降至1.25以下。“2021年10月，《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》强调加强数据中心绿色高质量发展，要求新建大型、超大型数据中心用电效率不超过1.3。到2025年，数据中心用电效率一般不超过1.5。对境外新建数据中心，地方政府不得给予土地、财税等优惠政策。2021年12月《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》要求，到2025年新建大型、超大型数据中心用电效率不高于1.3，全国枢纽节点进一步降至1.25以下，用电??数据中心利用效率超过1.5将逐步节能减碳改造。2022年2月，国家发改委等部门下发复函，同意在各地启动全国综合算力网络国家枢纽节点建设。从各地规划审批来看，要求10个集群平均挂牌率不低于65%；PUE要求贵安、庆阳、和林格尔、中卫在1.2以下；长三角、芜湖、张家口、天府、重庆、韶关都在1.25以下，可再生能源利用率有待大幅提升。表1主要城市数据中心PUE要求的相关政策二、数据中心规模和能效总体情况（一）全国数据中心机柜总数快速增长31.39%。2020年在新基建政策的引领下，我国数据中心产业进入前所未有的大发展阶段，年增长率达39.17%。2021年将继续呈现高速增长态势。影响深远，高质量发展已成为未来行业的大方向。图12016-2021年全国数据中心机柜总数及增速（单位：万机柜，%）来源：华信咨询（2）全国数据中心利用率稳中有升。2021年全国数据中心总体平均率50.07%。其中，根据区域统计分析，华东、华南、华北三大数据中心均接近70%，处于较高水平，但仍有较大提升空间。一方面，大力建设数据中心，努力寻找用户；另一方面，用户找不到适合自己需求的机柜，存在供需矛盾、需求不匹配、信息不畅通等问题。北京市发改委2021年7月印发的《关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定》要求“项目取得节能审查意见后，两年内投放率未达到80%的，建设单位应当报送向原节能审查机构申请变更”，上海市和广东省也提出了相关规定。从某种意义上说，可用率与能耗水平密切相关，因此各地对PUE的限制性要求同时也是基于对可用率的具体要求。图22021年全国各地区数据中心平均上架率（%）来源：华信咨询（3）全国数据中心能效水平保持稳定。2021年全国数据中心平均PUE为1.49。其中，根据区域统计分析，华北和华东数据中心平均PUE接近1.40，处于较高水平。除了地理位置的优势，近年来该片区的建设和管理水平也有了很大的提高。华中、华南数据中心平均PUE值接近1.60，提升空间较大。从全国各大数据中心集群出台的政策文件要求来看，他们更加关注数据中心的PUE，纷纷出台限制性政策，规范数据中心能耗管理，强化节能具体要求。图32021年全国数据中心各区域年均PUE来源：华信咨询整理三、数据中心节能减排面临的挑战地区压力更大。绿色数据中心有刚性需求。叠加各大城市明确规定降低PUE值，核心城市供需缺口较大的局面，也倒逼数据中心的绿色发展。当前数据中心节能减排面临的挑战主要包括：地方政策限制日趋严格。如果新数据中心不能通过能源评估，不能获得政府的合法批准，将无法进行下一步建设，导致数据中心供应减少。客户业务的复杂性。这将增加技术架构和节能方案的选择难度，直接导致更高的数据中心建设成本、投资损失，或因达不到能效标准而面临高额罚款或强制整改工作。外部资源使用效率低下。因此，数据中心的获电率和出柜率都会很低；部分数据中心部署地区甚至无法提供充足的水资源，导致需要重新评估规划，导致成本、建设周期和进度大幅增加。严重落后。对算力要求较高，机房热点频繁。IT设备计算能力提升带来的单机柜功率密度提升，将直接导致数据中心热点难以消除，严重宕机风险增加。4、数据中心绿色低碳发展战略数据中心“双碳”目标的实现是各种低碳技术和商业模式创新的综合融合。对于数据中心运营商来说，需要不断提高技术管理水平，应用和研究一系列先进的可实施的节能减排技术，最大限度地实现绿色、低碳、和数据中心的节能运行，为实现“双碳”目标打下坚实的基础。本文从数据中心建设的不同阶段给出战略建议：(1)数据中心规划阶段在数据中心的规划中，结合国家可再生能源供给侧的建设，自然风资源、自然水资源、地热资源，作为以及周边发电供热、LNG系统冷能等外部环境资源禀赋，优先在可再生能源供给侧建设相对完善的地区建设。（2）数据中心建设阶段数据中心建设过程中应采用绿色低碳设计，融合各种低碳高能效技术，不断优化IT能效水平设备、制冷系统、供电系统和建筑物本身。建设和运行储能和余热回收系统，提高数据中心能源系统的整体效率，不断提高减排水平。（3）数据中心运营阶段在数据中心长期运营阶段，充分利用电力交易、碳交易等手段，采购光伏发电、风电、水电等清洁可再生能源和绿色能源。电力证书通过电力和绿证交易系统，提高数据中心绿色电力的利用率；通过碳配额交易、碳自愿减排认证交易等措施，抵消使用化石能源产生的碳排放。通过有计划的节能改造，提高已投运数据中心的能效利用水平。
