【华信咨询】中国数据中心产业低碳发展实践研究（2023年）_126页_4mb

报告摘要

中国数据中心产业作为数字设施、数字能源、数字科技的“三体”产业，正面临从高能耗向低碳转型的关键阶段。在“双碳”战略和“能耗双控”政策推动下，数据中心产业需加快能效优化、能源循环和可再生能源替换，以实现绿色低碳发展。本白皮书围绕政策、技术、运营等多方面，对数据中心低碳发展路径进行了深入分析。

全球低碳政策演进：
- 2010年以前：粗放建设探索阶段，重视程度较低。
- 2010年-2020年：资源整合优化阶段，提升能效，淘汰低效数据中心。
- 2020年至今：绿色低碳提升阶段，绿色数据中心成为主流，PUE下降显著。
国内低碳政策动态：
- “东数西算”政策引导数据中心布局合理化，推动绿色化发展。
- “双碳”战略将数据中心节能减碳提升至国家议题高度，政策监管趋严。
- 新型数据中心政策强调绿色算力服务，推动数据中心向智能化、绿色化发展。
国内数据中心进入低碳发展新阶段：
- 低碳新趋势：PUE优化、可再生能源替换成为主要方向。
- 低碳新生态：产业链分工明确，上游设备供应商、中游服务商、下游应用客户协同推进低碳发展。

政策监管挑战：
- 数据中心能耗高，PUE普遍偏高，需进一步提升能效。
- 国家及地方对数据中心PUE监管趋严，绿电使用比例将被纳入考核。
需求变化挑战：
- 数据中心需求与能耗容量呈现“东热西冷”分布，东西部需求与资源不匹配。
- 机架上架率低、服务器负载不高，影响能效提升。
成本管控挑战：
- 电费是数据中心运营成本的主要部分，PUE下降可有效降低成本。
- 绿电使用成本高，需权衡绿电比例、运营稳定性和成本效益。
- “租电分离”模式对运营方节能积极性带来一定影响。
技术适用风险：
- 液冷等新技术应用需谨慎评估，技术成熟度和成本控制是关键。
- 绿电、余热回收等技术需结合当地政策和环境条件进行优化选择。

建筑形式：
- 从早期的民用建筑向工业建筑发展，装配式建筑成为主流。
- 钢结构建筑可降低能耗，提高抗震性能，符合绿色建筑发展趋势。
制冷技术：
- 数据中心制冷技术经历了风冷、水冷、液冷三个阶段。
- 液冷技术在高功率机柜中应用广泛，可将PUE降至1.1以下，是未来数据中心节能的关键。
- 冷板式、喷淋式、浸没式液冷技术各有优劣，需根据应用场景选择。
电力技术：
- 分布式光伏、储能系统、绿电直供等技术被广泛推广，以优化能源结构。
- 电力系统逐步向“源网荷储”一体化方向发展。
循环利用：
- 余热回收技术被广泛应用，如水源热泵、间接蒸发冷却、冷板液冷等。
- 提高能源利用率，降低能耗成本。
智能运营：
- 通过AI、BIM等技术提升数据中心运维效率，实现智能化管理。
- 智能调优、能耗分析等技术可有效提升数据中心整体能效。
绿电应用：
- 绿电使用比例逐步提升，从2018年的23%上升至2020年的30%。
- 绿电交易和直供成为优化能源结构的重要手段。

产业层面：
- 探索合同能源管理模式，实现节能效益共享。
- 推进租电分离，提升资源利用率。
- 探索绿色定价策略，提升数据中心绿色竞争力。
政策层面：
- 推进东西部低碳协同运营，促进绿色能源与数据中心融合发展。
- 构建“东数西存”模式，实现算力资源合理配置。
- 推动“前店后厂”模式，形成全国低碳算力生态。