低碳数据中心发展白皮书_2021_年__24页_6mb

报告摘要

低碳数据中心发展白皮书（2021）总结

核心内容概述

随着5G、云计算、人工智能等新一代信息技术的快速发展，数据中心已成为经济社会运行的关键基础设施。然而，其高能耗和碳排放问题也日益受到关注。为响应国家“碳达峰、碳中和”目标，数据中心行业正加快向绿色低碳转型。本白皮书从全球和我国数据中心低碳发展现状出发，分析未来路径和政策建议，以推动数据中心实现碳中和目标。

主要观点

全球低碳数据中心发展现状

政策背景：全球主要国家均承诺在2050年前实现碳中和，欧盟、美国、日本、韩国等已提出具体目标，如欧盟计划在2030年前实现ICT行业气候中性。
能效提升：全球数据中心单位能耗强度逐年下降，2018年相比2010年下降近20%，PUE值持续降低，部分大型数据中心已达到1.4以下。
可再生能源应用：Google、Apple、Facebook等企业已实现100%可再生能源使用，Microsoft和Amazon计划在2025年达成该目标。
信息披露：国际企业逐步完善能源数据披露，包括PUE、WUE、可再生能源使用比例、碳排放总量等，部分企业还提供区域电网能源结构数据。

我国低碳数据中心发展现状

政策支持：国家层面出台多项政策，如《关于数据中心建设布局的指导意见》、《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，引导数据中心建设在能源富集、气候适宜地区。
地方政策：北京、上海、深圳等城市出台具体政策，限制新建数据中心，鼓励绿色节能技术应用，如PUE低于1.25的数据中心优先支持。
能效提升：我国数据中心PUE持续下降，超大型数据中心平均PUE为1.46，部分优秀数据中心如百度阳泉、秦淮数据太行山基地、阿里巴巴乌兰察布数据中心已实现1.15、1.15、1.25等优秀能效指标。
可再生能源应用：我国可再生能源装机规模和利用率持续提升，部分数据中心如百度阳泉、秦淮数据、中金数据等已实现较高的可再生能源使用比例。
信息披露：我国数据中心能源数据披露较少，但部分企业如百度、腾讯、阿里巴巴已开始自愿披露ESG相关信息，包括PUE、碳排放、可再生能源使用等。

关键信息

全球碳中和目标

美国、欧盟、日本、韩国等承诺在2050年前实现碳中和。
部分国家如奥地利、芬兰、瑞典、乌拉圭提出更早的碳中和时间点，如2040、2035、2045、2030年。

全球数据中心绿色发展

Google、Apple、Facebook等企业已实现100%可再生能源使用。
可再生能源使用比例持续提升，2019年全球数据中心可再生能源使用比例已达86%。
冷却系统优化、IT设备效率提升、资源调度和负荷分配集成优化等技术推动PUE值持续下降。

我国碳中和政策

国家层面推动碳排放权交易市场建设，2011年起开展试点，2020年生态环境部发布《碳排放权交易管理办法（试行）》。
地方层面如北京、上海、深圳等出台具体政策，限制数据中心建设，鼓励绿色节能。

我国数据中心绿色发展

我国数据中心PUE水平持续下降，部分优秀数据中心如百度阳泉、秦淮数据、中金数据等已实现PUE低于1.2。
百度阳泉数据中心应用AI技术优化冷却系统，实现98%以上免费冷却时间。
秦淮数据太行山基地采用预制一体化模块，实现70%工期缩短，减少碳排放。
阿里巴巴乌兰察布数据中心采用AHU风墙冷却和HVDC技术，实现80%以上全新风运行。
中金数据昆山一号数据中心采用余热回收、雨水回收等技术，实现碳使用效率0.4936。

未来发展路径

提高数据中心效率，降低PUE：
- 鼓励采用液冷、高压直流、微模块等节能技术。
- 推动智能化系统优化数据中心整体能效。
积极采购可再生能源和清洁能源：
- 推动市场化采购可再生能源，如风电、光伏。
- 鼓励企业购买绿色电力证书，降低碳排放。
大力建设应用可再生能源和清洁能源：
- 投资建设分布式可再生能源项目，如太阳能、风能。
- 推动大型集中式可再生能源项目建设，如风电、光伏电站。
创新研发节能减碳技术：
- 推动储能技术发展，如电化学储能、重力储能、压缩空气储能等。
- 探索碳捕集与封存技术（CCS、DACCS、BECCS），提升碳减排能力。
推动使用碳中和金融工具：
- 推动绿色债券、绿色票据等金融工具，支持数据中心低碳转型。
- 鼓励企业探索内部碳定价机制，提升碳减排意识。
加强碳中和管理制度和体系建设：
- 建立完善的碳排放监测和披露制度。
- 推动企业碳管理组织建设，落实碳减排目标。

政策建议

推广应用节能降耗技术：
- 鼓励采用供配电、制冷、IT设备等节能技术。
- 加强冷却技术研究，推动自然冷却资源的高效利用。
加快降碳技术研究和创新：
- 推动清洁能源、储能、碳捕集与封存等技术的应用。
- 鼓励企业研发并应用氢能、电池储能等新技术。
完善碳减排管理制度：
- 建议完善碳排放管理、核查与评估体系。
- 推动企业内部碳定价机制，落实碳减排目标。
建立健全可再生能源政策法规：
- 推动可再生能源在数据中心的交易和应用。
- 完善支持政策，促进数据中心与能源转型协同发展。
优化升级绿色金融手段：
- 推动绿色债券、绿色票据等金融工具的使用。
- 加强政策支持，鼓励金融机构参与绿色融资。

附录信息

我国可再生能源资源丰富地区

太阳能资源丰富地区：包括Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类资源区，其中Ⅰ类地区如宁夏、青海、新疆等地具备较高的年等效利用小时数。
风能资源丰富地区：Ⅰ类地区如内蒙古、新疆、甘肃等地具备丰富的陆上和海上风能资源。
水能资源丰富地区：如四川、贵州、云南、湖北、广西等地具备较高的水力资源可开发量。

低碳数据中心优秀案例

百度云计算（阳泉）中心1#模组：
- 采用市电直供+HVDC+分布式锂电系统，PUE为1.08。
- 应用AI调优冷却系统，实现98%以上免费冷却时间。
- 首次引入光伏发电和污水回收技术，年节水量达48万吨。
秦淮数据环首都·太行山能源信息技术产业基地一期：
- 采用预制一体化模块，实现70%工期缩短。
- 应用间接蒸发自然冷却设备，提高自然冷源利用率。
- 优先使用本地风能和光伏资源，实现100%可再生能源使用。
阿里巴巴乌兰察布数据中心：
- 年设计PUE小于1.25，采用AHU风墙和HVDC技术。
- 清洁能源使用率超过42%，实现高效运行。
中金数据昆山一号数据中心：
- 采用节能技术、清洁能源采购等方式实现低碳目标。
- 碳使用效率（CUE）为0.4936，体现绿色低碳理念。

总结

数据中心作为数字经济的重要基础设施，其绿色低碳发展是实现国家“双碳”目标的关键一环。全球和我国数据中心行业正通过提高能效、推广可再生能源、研发节能技术、推动碳中和金融工具和加强管理制度建设等路径，加快低碳转型。政策层面需进一步完善绿色数据中心建设标准和碳排放管理机制，同时鼓励企业加强技术创新和信息披露，以实现更高效、更可持续的数据中心发展。

展开完整摘要