当前,5G、云计算、人工智能等新一代信息技术快速发展,信息技术与传统产业加速融合,数字经济蓬勃发展。数据中心作为各行业信息系统运行的物理载体,已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,在数字经济发展中发挥着至关重要的作用。近年来,我国数据中心产业发展迅速,年均增长率保持在30%左右,未来有望保持快速增长势头。与此同时,数据中心行业的能耗、绿色低碳发展进程也不断引起社会关注。我国二氧化碳排放力争2030年前达峰,力争2060年前实现碳中和,数据中心行业迫切需要顺应这一发展趋势,减少碳排放,逐步实现数据“碳中和”的目标中心。国际数据中心低碳发展分析世界主要国家承诺最迟在本世纪中叶完成国家层面的碳中和计划。基于《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,全球178个缔约方于2016年共同签署了《巴黎协定》,对2020年后应对气候变化的全球行动进行了统一安排。政府间气候变化专门委员会于10月8日发布专题报告,2018,指出将全球变暖限制在1.5°C需要加速土地、能源和工业的转型,并在2050年前后实现“净零”排放。气候影响、人类发展、能源转型革命和碳减排。目前,世界主要经济体(如欧盟、美国、日本、韩国等)相继确定2050年为国家层面实现碳中和的时间节点。从全球发展来看,虽然数据中心的总能耗较高,但单实例能耗强度在下降,整体能效不断优化提升。根据《Science》于2020年初发表的一篇文章《重新校准全球数据中心能耗估算》,2018年全球数据中心总用电量达到205TWh,占当年全球总用电量的1%。但从单个计算实例来看,自2010年以来,全球数据中心的能源消耗强度每年下降20%,能效显着提升。在相关政策的引导和推动下,数据中心不断融合转型,从规模较小的传统数据中心逐步向超大规模数据中心转变。此外,制冷、供配电、服务器单位功耗、资源池虚拟化等技术的发展和优化,带动了PUE值的不断降低和数据中心整体能效的不断提升。从行业发展来看,头部互联网企业对可再生能源利用的规划和披露较为完善。谷歌、苹果和Facebook将在2017年、2018年和2020年完成其操作系统中100%使用可再生能源,包括数据中心基础设施;微软和亚马逊也将在2025年实现完全使用可再生能源的目标。包括数据中心运营商Equinix和DigitalReality在内的龙头企业也发布了ESG、企业环境报告或CDP项目披露等报告,披露了温室气体排放量,能源和水资源使用、废物回收等信息。Facebook的2019年可持续发展数据报告已经达到了公布每个数据中心的用电量、温室气体排放量(范围1/2)和用水量的详细信息的程度。从具体措施来看,国际互联网科技公司通过优化运营管理和前沿技术研发创新,持续推进数据中心碳减排。谷歌在2007年实现了碳中和。自2017年以来,在其全球运营的年度总用电量维度下,其可再生能源利用率一直保持在100%,但在某些地区或时段仍依赖化石能源发电。为实现真正意义上的100%可再生能源,谷歌于2020年9月提出计划,到2030年在全球所有数据中心实现以小时为单位的实时可再生能源供电,即24×7零供电。碳运营管理计划。通过对收集到的统计数据进行汇总分析,最终实现谷歌全球业务范围内数据中心设施的评估、管理和优化。此外,谷歌还将人工智能和机器学习技术应用于数据中心冷却系统的管理,可实现高达40%的节能。该系统可以学习、适配和管理数据中心的冷却和电力系统,并通过模型预测未来时间点的温度和负载,帮助提高数据中心的能源效率。微软还在2020年创新了数据中心备用电源系统并成功测试了氢燃料电池,为2030年淘汰柴油发电机、2050年消除历史上所有碳排放奠定了基础。国内数据中心低碳发展分析目前,我国出台了一系列促进数据中心绿色发展的政策。2020年12月,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发的《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,到2025年,东西部数据中心要实现结构平衡。大型数据中心运行PUE不高于1.3。2021年7月,工信部发布《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》,明确提出到2023年,新建大型及以上数据中心PUE降至1.3以下,绿色低碳水平达到4A或以上。北京、上海、广东、深圳等省市近年来也相继出台地方政策,提出严控新建数据中心、推进老旧数据中心升级改造、加强绿色数据中心改造、提高上架率。近年来,我国数据中心能效水平不断提升,一些优秀的绿色数据中心案例走在了国际前列。根据工信部数据《全国数据中心发展指引》,截至2019年底,全国超大型数据中心平均PUE为1.46,大型数据中心平均PUE为1.55;规划在建数据中心的平均设计PUE约为1.41,超大型和大型数据中心的平均设计PUE分别为1.36和1.39,未来几年有望进一步下降。从绿色技术角度看,国内数据中心不断创新绿色节能新应用。等级评价”AAAAA级。从行业来看,近年来,我国互联网科技企业也在加快提升可再生能源应用、碳中和路径规划和披露水平。阿里巴巴、秦淮数据、万国数据、百度等个别数据中心实现大规模市场化绿色电力交易,蚂蚁集团公布碳中和目标,承诺2030年实现“净零”排放;百度公布2030年集团运营层面实现碳中和目标;腾讯和阿里也宣布启动碳中和计划,与此同时,更多互联网科技公司开始主动披露ESG或其他能源相关信息。据《绿色云端》统计,在我国22家主流互联网科技公司中,55%的企业披露了他们的总用电量,50%的企业披露了他们的温室气体排放总量41%的受访者披露了他们的数据中心PUE信息。55%的企业将环境、社会和公司治理纳入企业管理体系。但从公开粒度和范围来看,我国数据中心能源信息公开还不够完善,有待进一步完善。我国低碳数据中心发展路径分析为实现我国2060年碳中和目标,数据中心行业各方迫切需要加快研究建立碳中和数据中心目标,并将其付诸实践。付诸实践。包括但不限于以下几个方面:坚持资源环境优先原则,充分考虑资源环境条件,提高数据中心效率;深化节能减碳技术在数据中心建设和运营全生命周期的应用探索;建设自然冷源、余热回收或可再生能源发电等清洁能源利用系统;推行绿色施工,尽量减少对环境的负面影响;使用绿色电力和节能产品,逐步建立健全绿色供应链管理体系。积极开展技术创新大力开展节能减排技术研发创新,优化系统,提高综合能源效率。大规模采用模块化建设方式,先进高效的IT、网络、供电和散热技术和解决方案,如液冷、微模块、一体化机柜、高性能存储网络、低时延等获得荣誉“DC-TechInnovationPioneer”异构数据中心等,提升数据中心的计算能力和效率,降低整体碳排放量。鼓励采用智能系统和平台优化数据中心整体能效,不断降低数据中心PUE和WUE。大力开展氢能、储能和新能源技术的研发和应用,积极探索和优化制氢新方法,提高效率,降低成本;推广使用氢燃料电池、锂电池储能等替代备用柴油发电机组,新能源与数据中心建设衔接协调,加快数据中心低碳发展。可再生能源交易随着电力市场化改革的推进,可再生能源项目市场化采购试点正在加速推进。2020年,随着《可再生能源用电保障机制》正式考核运行,可再生能源将进入更多省份电力市场。近期,广东、山东、京津冀等地方政府相继出台相关政策。此外,分布式和大型集中式可再生能源项目也在加速发展。目前,分布式可再生能源主要以光伏发电形式为主,已在部分园区投产使用。从长远来看,投资大型集中式可再生能源项目也是一个可行的选择。此外,购买绿色电力证书也是帮助企业实现碳中和的可行辅助选择。数据中心温室气体核查为响应国家政策,更好地推动数据中心行业节能减排,中国信息通信研究院韵达研究所与中国标准化研究院资源环境分院联合发布首个数据中心温室气体核查标准——《联合国气候变化框架公约》(T/EES0001-2021)团体标准,开展了一系列数据中心低碳水平评价和评估,按照规划、设计和运营分为数据中心建设运营阶段,从能源利用效率CUE、碳排放强度、低碳节能技术与解决方案、低碳战略与管理等维度进行评估,加快数据中心节能与节能探索。通过标准和检测,建立减排技术和管理模式创新,建立打造绿色低碳示范标杆,助力数据中心行业高质量发展。零碳管理公开制度为填补我国科技企业信息公开制度空白,引导企业逐步全面、详尽地公开主要能耗和碳排放信息,中科院韵达研究院信息通信技术研究院设计了适合国内科技企业的零碳管理体系。碳管理披露体系框架,衡量企业在绿色低碳管理、资源消耗、不同范围的碳排放、社会影响等10个方面的情况,并将展示双碳披露上述数据的优秀技术公共服务平台商业案例。一方面,各类科技企业的能耗和排放数据可以作为政府制定政策法规的参考;另一方面,管理结构、能耗和排放数据可以帮助企业更好地评估风险和机遇,降低碳相关业务风险,支持企业业务决策。双碳目标还有很长的路要走,业界还需继续努力。在2021年数据中心高质量发展大会上,信通院率先发布《低碳数据中心发展白皮书(2021)》;百度、秦淮、阿里、中金、京东、优付、万国、腾讯、中国电信、OPPO、中联重科等行业领先数据中心运营商的优秀数据中心积极参与数据中心低碳水平评估活动;多家企业参与了DCTech互联网科技企业零碳管理公开项目。数据中心作为高耗能行业,需要多方抓起,加大数据中心技术创新力度,着力提升数据中心能效水平,推进温室气体核查等相关工作,深化信息披露水平推行零碳管理,继续扩大可再生能源。能源应用范围,以助力国家双碳战略。
