双碳战略下的数据中心布局的“冷”与“热”

双碳战略下的数据中心布局的“冷”与“热”
  • 未来,促进数据中心集约化、规模化发展,必然是数据中心产业碳中和的重要举措之一。正确的选址,将成为双碳战略的大背景下数据中心企业能否进一步获取发展机会的关键。

    在全球变暖、地球环境状况日益严峻的当下,绿色节能、减少碳排放已成为全人类的共识。我国政府在近年来大力推进绿色、减排技术的研发及普及,并且提出了“2030年碳达峰、2060年碳中和”的战略目标。这一目标不仅仅是政府层面的承诺,也是每一个社会生产参与者的责任,数据中心作为数字社会的基础设施,同样需要围绕碳中和进行产业规划。
      
      两难中的数据中心
      
      数据中心的本质是将电力转化为算力,因此随着数字化需求的飞速增长,数据中心成为了知名的“能耗大户”。据统计,目前全球数据中心用电量占总用电量2-3%。虽说与钢铁、水泥、造纸等高耗能产业不同,数据中心能耗最终都转化为云计算、大数据、互联网服务等应用类产业的产值,但也同样承担着数字经济体系碳中和的终极任务。
      
      发改委、网信办、工信部、能源局四部门联合印发的《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》等系列文件中明确提出,要引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。其中,集约化、规模化的一大意义同样是促进数据中心产业集约、高效的使用能源,减少因为分散、无序发展造成的能源空耗问题。集约化、规模化也可以增加清洁能源的利用效率,是促进数据中心绿色化发展的一大前提。
      
      目前,国内数据中心的规模化程度相比于国际来讲还略有不足。根据最新的数据统计,中国数据中心总数量约占全球总量的25%左右。但从大规模、超大规模数据中心看,我国仅有60座左右,全球占比仅为10%。
      
      未来,促进数据中心集约化、规模化发展,必然是数据中心产业碳中和的重要举措之一。数据中心企业在进行发展规划时,也必须要遵守产业发展趋势以及政策方向,更多的进行大规模、超大规模数据中心的布局与建设。
      
      此外,在产业端,碳中和的需求自下而上同样触达到数据中心企业。国际上苹果、谷歌、Facebook等企业已经提出了敦促上游产业链碳中和的规划。同样,国内的BAT等互联网产业巨头同样把数据中心碳中和作为一项目标来推进。
      
      但对于数据中心企业来说,碳中和并不是一个轻松的话题。
      
      多年来,数据中心产业不断在节能、绿色技术上进行探索,很多高等级数据中心已经能将PUE值降到1.1甚至以下。但对于碳中和这一目标来讲,节能只是一小步。包括碳交易、碳捕捉等手段也是如此。从根源上看,只有采用绿色能源,才是数据中心碳中和的最优解决方案。
      
      我国国土辽阔,自然环境类型丰富,自然有众多可以提供充足的风、光、水等可再生能源的地区。但从整体情况看,我国却有东部、沿海地区人口密集、经济发达、能源短缺,而西部地区人口稀少却清洁能源富集的情况——全国一体化大数据中心以及“东数西算”布局的出台也因于此。
      
      在发展布局上,数据中心企业自然更希望能将数据中心建设在产业发达、人口稠密的热点核心城市。选择风、光、电等清洁能源,比如四川、新疆、贵州、内蒙古等地,却需要远离用户,因此只能建设存储、灾备等对时延无严格需求的数据中心。既要用户,又要绿电,数据中心企业在布局上陷入了两难境地。
      
      实际上,这两难困境并非无解。正确的选址,将成为双碳战略的大背景下数据中心企业能否进一步获取发展机会的关键。例如我们将目光投向数据中心发展热点地区之一的京津冀地区,就会发现兼有发达的经济与丰富的绿电资源的数据中心发展“乐土”。
      
      京津冀产业“冷”与“热”
      
      京津冀地区无疑就是数据中心企业最青睐的“产业发达、人口稠密”地区,特别是北京作为国家的首都,我国数字产业创新策源地之一,数据中心产业应该迎来蓬勃的发展期。
      
      然而事实并非如此,根据科智咨询发布的《2020—2021年北京及周边地区IDC市场研究报告》(下文简称“报告”)显示,2020年北京地区数据中心产业增速降至19%,远低于全国43.3%的增速,也是六年来最低。数据中心产业在北京地区似乎遭遇了“冷冬”。
      
      究其根源,就在于大城市节能减排需求下能耗控制。近年来,北京出台了一系列数据中心发展调控政策,并且限制条件逐年严苛。至今年4月底,北京发布了《北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023年)》,要求新建数据中心PUE不得高于1.3,并且计划关闭、腾退一部分高能耗数据中心。并计划对于PUE>1.4且<=1.8的项目(单位电耗超过限额标准一倍以内),执行的电价加价标准为每度电加价0.2元;对于PUE>1.8的项目(单位电耗超过限额标准一倍以上),每度电加价0.5元。
      
      一系列政策出台,意在引导数据中心产业向绿色、节能的方向发展。但对于数据中心企业来说,符合当地法规进行的设计或改造,无论是高标准的建设,还是后期的运营,都面临着较大的成本提升,并且可能面临着能评审批等硬性门槛,核心城市可谓“居大不易”。
      
      当然,严格的政策控制也引发了产业外溢。众多数据中心企业纷纷寻找在北京周边地区落地的机会,因此北京周边地区“热”了起来。前文所提《报告》判断,未来三年,北京地区80%以上的新增机柜资源将集中在北京市中心城区以外的郊区、环京的廊坊、张家口以及武清区等地。
      
      不过,落地环京地区只是解决了企业眼下的发展问题。而在基于碳中和发展趋势的角度看,简单的外溢行为只是逃离监管政策的权宜之计。不彻底解决数据中心的碳中和问题,企业的发展长远看必将遭遇“碳瓶颈”。
      
      怀来——不止是“环京”
      
      张家口怀来,是一个典型的“环京”地区。本身属于河北省的张家口市,却与北京西北接壤,京、张两地可说是“零距离”相接。乘坐京张城际铁路来往两地,仅需50分钟左右。如果从怀来大数据产业基地算起,到北京知名的互联网产业聚集地中关村,则仅有50公里左右的距离。
      
      相较于近在咫尺的北京,张家口的自然条件分外优越。空气质量连续保持京津冀地区最好水平、森林覆盖率达到50%,近年来更是实现了地下水采补总体平衡、坝上地区地下水位实现“三连升”。在京津冀协同发展的大框架下,张家口市大力发展生态经济、冰雪经济、数字经济,已成为承接北京非首都功能最重要的地区之一。
      
      2015年,张家口与北京共同获得2022年冬奥会举办权。其后,在国家和河北省政府的一系列政策推动下,张家口利用及其充沛的绿色能源优势、结合大数据产业发展绿色数字经济,开启了“两区”建设,并与雄安新区一起,成为河北发展的“两翼”之一。
      
      多年来,张家口十分重视数字产业的发展,连续印发系列指导文件,全面开启"中国数坝"的建设进程,并且规划了存储核心(坝上四县)、计算核心(宣经桥)、网络核心(怀来)等三个发展核心。其中作为网络核心的怀来,充分发挥承接和链接的作用,已经吸引了包括腾讯、阿里巴巴等在内众多产业巨头数据中心的入驻,并有更多数据中心企业和互联网企业将目光投向了这里。
      
      对于数据中心产业来说,怀来除了拥有一个良好的地理位置,是备受关注的重要环京区域外,在自然环境、能源供给等方面,也十分适合数据中心的发展。
      
      解决数据中心“碳瓶颈”
      
      首先,怀来地区年平均气温5℃~17℃,大幅降低了数据中心的制冷需求。建设于怀来本地的数据中心每年大部分时间都可以依靠自然冷却来实现数据中心制冷,即便夏季空调开机时长和功率也远低于北京地区,有利于数据中心低能耗、低PUE的实现。
      
      其次,怀来地区拥有100%的清洁能源供给能力。作为全国唯一由国务院批复的可再生能源示范区,张家口地区2020年新能源装机容量达到2000万千瓦,2030年将达到5000万千瓦,不仅可以满足自身清洁能源供电,还有充裕的对外输出能力。目前,为雄安新区输送清洁能源的张北-雄安1000千伏特高压交流输变电工程已经开启商务运营。北京冬奥会期间,张家口也将全力协助北京冬奥会场馆实现奥运史上首次100%清洁能源供电。
      
      清洁能源的使用,是数据中心真正实现碳中和的第一步。依托张家口市富集的风、光等可再生能源优势,怀来县实现了相关产业园区100%的绿电消纳,为本地数字经济产业的绿色发展提供了充足的支撑,也吸引了数据中心企业以及行业用户青睐。
      
      同时,怀来也具备“环核心”地区应有的其他优势。比如拥有大面积的开发区土地,可供大规模、超大规模数据中心落地建设;丰富而低廉的绿色电力,可以让企业在实现0碳运营的同时进一步降低成本支出;毗邻北京,让怀来可以更容易的连接到国家主干网以及国际网络出口,更加适合建设低时延、高响应的数据中心。
      
      2020年初,工业和信息化部公布了第九批国家新型工业化产业示范基地名单。其中,怀来县获评以数据中心为特色的国家新型工业化产业示范基地。凭借地处环首都经济圈、超低延时及大带宽的骨干网络支持、年均气温低,以及充足的清洁能源等固有优势,怀来已成为环京地区实际已运营规模最大的数据产业基地集群。
      
      在碳中和、智慧发展为主流的大趋势下,数据中心承担着双重的责任。对于数据中心企业及用户来说,谨慎选择数据中心布局是重中之重。怀来紧随国家“新基建”“实施全国一体化大数据中心建设”“布局区域级数据中心集群”等政策导向,积极承担碳达峰、碳中和社会责任,为优化我国数字产业生态,帮助企业、地区构建高效率、低能耗、少排放的数字经济格局提供了基础保障。
      
      可以毫不夸张的说,选择怀来,是数据中心摆脱“碳瓶颈”,实现零碳数据中心的第一步。
      
      编辑:Harris