数据中心碳达峰挑战大,专家建议出台绿色低碳相关政策

2022年2月10日
文章来源:第一财经
“数据中心可能是2030年碳达峰难度最大的行业之一。”蒋洪强说。 分布各地的数据中心能耗和碳排放增长迅速,有可能是我国实现2030年碳达峰目标最难啃的硬骨头之一…

“数据中心可能是2030年碳达峰难度最大的行业之一。”蒋洪强说。

分布各地的数据中心能耗和碳排放增长迅速,有可能是我国实现2030年碳达峰目标最难啃的硬骨头之一。多位专家建议,优化数据中心空间布局,出台数据中心等新基础设施绿色低碳高质量发展的相关政策,调整数据中心用能结构,构建数据中心高效节能体系。

国家环境规划与政策模拟重点实验室主任蒋洪强今天(2月10日)对第一财经记者表示,由于数据中心需要大量电力维持服务器、储存设备、备份装置、冷却系统等基础设施的运行,能耗和碳排放增长迅速,数据中心正面临严峻的节能降耗和温室气体排放挑战,如何实现绿色低碳高质量发展尤其值得关注。

数据中心能耗高于世界平均水平

近年来,随着我国信息化进程加速发展,数字经济逐渐成为驱动我国经济增长的核心力量。统计数据显示,2020年,我国数字经济总量规模和增长速度居世界前列,规模达到39.2万亿元,占GDP比重为38.6%。数据中心作为数字经济的承载体也与日俱增,建设体量和建设规模不断扩大。

蒋洪强介绍,数据中心的能耗和碳排放贯穿其全生命周期过程。其中,运营阶段最多,包括机房内服务器运行、空调设备的制冷和运行、办公区域人员用电以及其他装置设备用电等。

统计数据显示,目前全国数据中心机架规模(标准机架为换算单位,以功率2.5千瓦为一个标准机架)达到543.6万架,较2020年增加27%;电能利用率(PUE)达到1.35,碳排放强度(CUE)为0.82。

2021年,全国数据中心能源消耗达到2166亿千瓦时,较2020年增加44%,占全社会用电量的2.6%左右;二氧化碳排放量约1.35亿吨,较2020年增加3915万吨,占全国二氧化碳排放量的1.14%左右。

数据中心作为数字经济的承载体也与日俱增,建设体量和建设规模不断扩大。摄影/章轲

中国电子技术标准化研究院发布的《绿色数据中心白皮书2020》介绍,近年来,我国数据中心能效水平不断提高,超大型数据中心平均电能利用率为1.46,部分优秀绿色数据中心已全球领先,电能利用率可达1.2-1.3。但目前我国数据中心能耗总量仍在高速增长,明显高于世界平均水平。

蒋洪强等专家所做的预测结果显示,到2025年,全国数据中心机架规模将达到759万架,较2021年增长40%,能源消耗总量达3500亿千瓦时,较2021年增加62%,约占全社会用电量4%,电能利用率1.30;二氧化碳排放2.1亿吨,较2021年增加54%,占全国二氧化碳排放量的比例接近2%,碳排放强度为0.76。

从重点区域来看,长三角机架规模最大(192.9万架),京津冀及周边地区能源消耗总量(1111亿千瓦时)和二氧化碳排放量(8657万吨)最多。从各省来看,河北、广东、江苏、上海和浙江机架规模、能耗总量和二氧化碳排放最大,5个地区总和占全国一半左右。

此外,由于内蒙古、甘肃、贵州和宁夏等全国一体化算力网络国家枢纽节点建设,机架规模年均增速超过20%,能源消耗总量和二氧化碳排放量占比上升至13%左右。

开展数据中心政策规划项目环评

蒋洪强介绍,到2030年,全国数据中心机架规模将达1125万架,较2021年和2025年分别增加107%和48%;能源消耗总量5915亿千瓦时,较2021年和2025年分别增加173%和69%,占全社会用电量5%以上,电能利用率降到1.30以下;二氧化碳排放约3.4亿吨,较2021年、2025年分别增加152%、64%,占全国二氧化碳排放量的比例接近3%。内蒙古、甘肃、贵州和宁夏等全国一体化算力网络国家枢纽节点,机架规模占比上升到14%,能源消耗和二氧化碳排放总量占比超过13%。

上述专家预测,“十四五”“十五五”期间,全国数据中心机架规模将继续保持高速增长趋势,在钢铁、水泥、化工、有色等行业逐步实现碳排放达峰并进入平台期时,数据中心成为二氧化碳排放持续增长的少数行业。

第一财经记者在多地采访时了解到,目前,一些数据中心在推进节能绿色低碳方面已取得成效。“阿里云数据中心绿色节能创新解决方案项目”前不久获得了2021年保尔森可持续发展奖,也入选生态环境部推荐的“2021年低碳绿色典型案例”。

 “保尔森可持续发展奖”评委实地考察阿里云数据中心绿色节能创新解决方案项目。摄影/章轲

据阿里云智能基础设施事业群总经理周明介绍,该项目利用绝缘冷却液实现高效散热,无需风扇、空调、冷机等冷却设施。全程用于散热的能耗几乎为零,节能效果超过70%,实现了数据中心100%无机械制冷。“初步估算,如果全国的数据中心都采用液冷技术,一年可节省上千亿度电。”周明说。

“目前数据中心相关政策已关注到其高耗能属性,但对于供电侧的改革较为被动,数据中心可能是2030年碳达峰难度最大的行业之一。”蒋洪强说。

蒋洪强等多位专家近日建议,开展数据中心等新基础设施的政策、规划与项目环境影响评价。制定数据中心等新型基础设施“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单)生态环境分区管控和准入清单,制定节能审查、能耗双控、碳排放影响评价等技术规范。

专家们还建议,支持数据中心集群配套可再生能源电站,支持数据中心采用大用户直供、拉专线、建设分布式光伏等方式提升可再生能源电力消费。扩大可再生能源市场化交易的试点范围、拓展绿证核发范围,鼓励数据中心企业参与可再生能源市场交易。重点突破和继续研发冷板式冷服务器、液冷技术、10kV交流输入的直流不间断电源系统和数据中心能耗监测及智能运维管理系统等前沿节能技术。

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