政策与技术双轮驱动助推数据中心绿色低碳发展

作者:中国信通院云大所 吴美希 郭亮


数字经济发展激发数据中心算力需求,数据中心规模与功耗密度不断提高,能耗问题日益突出。根据中国信息通信研究院及开放数据中心委员会测算,2021年我国数据中心耗电量为1100亿千瓦时,同比增长14.6%,占全国总用电量的1.3%;二氧化碳排放量为0.78亿吨(当量),同比增长16.4%,约占全国碳排放的0.7%。从总量上来看,短期内,数据中心的能耗、碳排放量仍会呈现上升趋势。面对“双碳”压力,我国数据中心正通过“政策﹢技术”协同路径,实现绿色低碳发展的目标。

政策侧加大力度为“双碳”目标保驾护航
国家和地方政府高度重视数据中心等新基建的高质量发展,相继出台相关政策文件,明确绿色低碳发展目标。
国家发改委等四部门发布的《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》以及《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》等政策文件,推动了“东数西算”的发展,明确提出“到2025年,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,达到绿色数据中心要求,绿色低碳等级达到4A级以上”等目标。

“东数西算”工程将推动数据中心向西部迁移,也将降低数据中心总体碳排放。例如,一个PUE值为1.4、年耗电量为1亿千瓦时的数据中心,如果建设到西部,可将PUE降低到1.2,每年可节省电量1400多万千瓦时。同时,与东部地区相比,西部地区可再生能源丰富,如果50%使用绿色能源,则每年可再减少碳排放量2.5万吨,相当于1万多个家庭一年的碳排放量。

去年7月,工信部发布《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》,并从绿色低碳、算力赋能、智能运营、安全可靠方面出发,组织开展国家新型数据中心评选。其中,绿色低碳方面包含PUE、WUE、CUE、算力算效、可再生能源应用、绿色低碳管理等相关指标。今年3月,工信部正式公布2021年度首批名单,共有32个大型数据中心和12个边缘数据中心入选,为数据中心绿色低碳发展树立了标杆和典范。

除此之外,北京、上海等多个省市也陆续出台了一系列文件规范数据中心建设和能效。其中,上海市发布的《上海市经济信息化委、市发展改革委关于做好2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知》《上海市数据中心建设导则(2021)》等提出“新建项目综合PUE控制在1.3以下,WUE在1.4以下,改建项目综合PUE控制在1.4以下”等目标。

技术侧集中发力攻克节能降碳技术难关
数据中心是技术密集型产业,节能降碳是一项系统工程,涉及规划、设计、建设、运维等方面,业界在数据中心新技术研发、节能改造优化等方面开展了相关研究和实践,推动绿色低碳新技术落地应用。除了利用液冷、间接蒸发、自然冷却、高效供电等技术降低基础设施能耗,业界各方还在服务器、存储等IT领域开展更多技术研究,提高整体算力算效,同时结合可再生能源、储能、氢能等方式实现节能减碳。
数据中心节能减碳难度虽高,但业界高度重视,特别是国内数据中心龙头企业如腾讯、阿里巴巴、百度、万国数据等已经发布ESG报告,提出2030年实现数据中心和相关业务的碳中和,为低碳发展树立了标杆,为加快节能减排贡献力量。三大运营商也发布了“双碳”行动计划白皮书,提出了“十四五”节能降碳工作目标和内容。在产业各界的共同努力下,已有近百个数据中心达到DC-Tech绿色低碳4A及以上等级,这也将带动越来越多的企业走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路。

近年来,通过政策侧和技术侧的双轮驱动,全国数据中心PUE逐步降低。2021年全国在用超大型数据中心平均PUE达到1.39,与2016年底相比降低0.11;大型数据中心平均PUE达1.42,与2016年底相比降低0.27。未来,随着“东数西算”工程与新型数据中心建设的推进,我国数据中心的绿色低碳、节能降耗之路将越走越宽。

文章转自*人民邮电报*电子报:“政策与技术双轮驱动助推数据中心绿色低碳发展”

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