中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究：点亮绿色云端-绿色和平_华北电力大学-2019.9-54页_1mb

点亮绿色云端

中国数据中心能耗与可再生

能源使用潜力研究总结

核心内容

本报告聚焦中国数据中心行业能耗现状与发展趋势，分析其用能结构及环境影响，并探讨数据中心向可再生能源转型的必要性及路径。报告重点研究了广东、上海、北京、浙江、内蒙古、贵州、宁夏等重点地区数据中心的能耗与用能结构，结合地方政策和能源结构，提出了促进数据中心绿色转型的建议。

主要观点

1. 数据中心能耗增长迅速

   • 2018年中国数据中心总用电量为1608.89亿千瓦时，占全社会用电量的2.35%。
   • 预计未来5年（2019-2023年），数据中心总用电量将增长66%，年均增长率10.64%，预计2023年总用电量将达2667.92亿千瓦时。
   • 由于数据中心用电量大且发展迅速，部分省市出台政策限制其建设，如北京禁止中心城区新建数据中心，上海限制新增机架数。

2. 数据中心用能结构以火电为主

   • 2018年数据中心用电中火电占比约72.83%，造成大量温室气体和污染物排放，包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳。
   • 未来五年若不采取措施，新增数据中心用电中火电量可能达771亿千瓦时，造成额外排放。

3. 可再生能源使用率低

   • 2018年数据中心可再生能源使用量为369.18亿千瓦时，仅占总用电量的22.95%，低于全国电力消费中可再生能源占比（26.5%）。
   • 数据中心选址多集中在东部经济发达地区，这些地区的可再生能源占比较低，限制了其使用可再生能源的比例。

4. 数据中心向可再生能源转型的必要性

   • 减排趋势、能源转型、政策要求、环境影响等推动数据中心行业向绿色低碳转型。
   • 《巴黎协定》和中国“双碳”目标对数据中心行业的能源转型提出了更高要求。

5. 可再生能源使用潜力与政策支持

   • 内蒙古、宁夏、贵州等地由于可再生能源资源丰富，具备大规模使用可再生能源的潜力。
   • 一些数据中心已实现或计划实现100%使用可再生能源，如河北A数据中心、贵州G数据中心。

关键信息

• PUE指标局限性：PUE仅反映电能使用效率，不能体现数据中心使用化石能源造成的碳排放和污染问题。
• 数据中心能耗构成：IT设备和制冷系统占据总能耗的40%，是节能重点。
• 可再生能源采购路径：包括自建可再生能源项目、市场化采购、购买绿色电力证书等。
• 地方政策影响：东部地区政策主要关注节能技术，而西部地区更注重可再生能源发展与市场化交易机制。
• 未来趋势：数据中心将逐步向西部可再生能源丰富地区转移，如内蒙古、宁夏、贵州等。

转型建议

面向政策制定者

• 扩大可再生能源市场化交易试点范围；
• 拓展绿证核发范围；
• 引导新建数据中心向可再生能源丰富的中西部地区转移；
• 将数据中心可再生能源使用与“双控”目标挂钩，提升东部地区数据中心可再生能源使用率。

面向企业

• 设立可再生能源使用战略目标；
• 将可再生能源使用情况纳入CSR/QEHS部门KPI；
• 成立可再生能源采购团队，推动采购可再生能源电力。

数据分析与预测

• 2018年数据中心机架总数：约271.06万个，总能耗1608.89亿千瓦时。
• 2023年数据中心机架总数：预计达400万个，总能耗预计达2667.92亿千瓦时。
• 可再生能源使用量：2018年约369.18亿千瓦时，占总用电量的22.95%。
• 未来可再生能源使用潜力：若提高至30%，可减少约188亿千瓦时火电使用，避免约1583万吨二氧化碳排放。

结论

数据中心行业作为信息化发展的核心支撑，其能耗增长趋势显著，对环境造成较大影响。随着政策推动和能源转型，数据中心向可再生能源转型已成为必然趋势。西部地区因其丰富的可再生能源资源，将成为数据中心建设的首选地。同时，东部地区应加强跨省可再生能源采购，推动绿色数据中心发展。企业层面需主动采取措施，提升可再生能源使用率，以应对成本压力、品牌提升和客户需求。