绿色低碳：“双碳”目标下新型数据中心的方向

前不久，工业和信息化部印发了《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》（以下简称《行动计划》）。
　　
　　对于新型数据中心的“新型”二字，工信部信息通信发展司政策标准处副处长张寰认为主要体现在几个方面：一是功能变化。过去的数据中心只是存储数据的基础设施，现在已演进为存储数据、处理数据的基础设施，就像电脑以前只有硬盘，现在变成了“硬盘+CPU”一样。二是与传统的数据中心相比，新型数据中心具有很多优势和特点。比如，新型数据中心能够和网络进一步融合实现协同，方便算力在不同的区域之间进行调度；新型数据中心有着更高的安全可靠性要求。总之，与传统数据中心不同，新型数据中心拥有更为广阔的发展空间。
　　
　　新近印发的《行动计划》明确提出，用3年时间，基本形成布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局。其中，能效水平稳步提升，电能利用效率（PUE）逐步降低，可再生能源利用率逐步提高。在相关具体指标上，到2021年底，全国新建大型及以上数据中心PUE降低到1.35以下。到2023年底，全国数据中心新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下。
　　
　　据统计，截止到2019年底，我国数据中心整体用电量占全国用电量的2.5%，预计未来5~10年内，随着产业转型升级和数据中心规模的不断扩大，用电量每年会增长10%。
　　
　　数据中心是用能非常集中的大型设施，在努力实现“双碳”目标的大背景下，结合我国数据中心的发展和绿色低碳的要求，中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副总工程师郭亮坦率地表示，非常有压力，有机会也有挑战。
　　
　　郭亮提出了四点发展建议：第一，提高数据中心的能源利用效率，降低PUE；第二，投资建设分布式/大型集中式项目；第三，市场化采购可再生能源；第四，购买绿色电力证书。“后面两点，需要拿钱去买，我们要在前两点上做更多的尝试。”他表示，过去几年，我国的数据中心发展较国际数据中心发展水平差别并不大，机柜、组块模块方面发展都比较快，可以在技术方面投入更多的力量，实现数据中心效率的提高，降低PUE，减少碳排放。“四管齐下，可能会实现一个好的效果。”他说。
　　
　　事实上，围绕绿色低碳，行业内的知名企业一直在进行着积极探索。今年5月底，在2021阿里云峰会上，阿里云智能总裁张建锋发布了阿里云的“零碳云”计划。据了解，在经历了租用、代建、自控建设等发展阶段后，2018年，阿里云的数据中心开始全部自建。其目标是“务必保证整个效率是最高的，PUE是最低的”。目前，阿里云已在河北张北、内蒙古乌兰察布、广东河源、江苏南通和浙江杭州建立了五大超级数据中心，并且各具特色。
　　
　　——张北数据中心是中国规模最大的云数据中心，PUE为1.25，获评2020年国家绿色数据中心。
　　
　　——乌兰察布数据中心采用自然风冷散热，大规模采用风力、太阳能等绿色能源，PUE水平与张北接近。中心去年投入运营，高比例使用可再生能源，2020年风电光伏的使用比例为38.2%。
　　
　　——河源数据中心是国内首个采用湖水自然冷却的绿色数据中心，90%的时间无需机械制冷，PUE达到1.25，是国内首个5A级数据中心。
　　
　　——南通数据中心是平方效能最高的数据中心，参与填谷需求侧响应，助力新能源消纳。
　　
　　——杭州数据中心是全球最大的浸没式液冷服务器集群，2020年9月正式投入使用。实际生产中，PUE达到了1.09以下。
　　
　　记者注意到，《行动计划》在绿色低碳发展行动方面提出了以下三大措施：
　　
　　一是加快先进绿色技术产品应用。鼓励应用高密度集成等高效IT设备、液冷等高效制冷系统、高压直流等高效供配电系统、能效环境集成检测等高效辅助系统技术产品，支持探索利用锂电池、储氢和飞轮储能等作为数据中心多元化储能和备用电源装置。
　　
　　二是持续提升能源高效清洁利用水平。鼓励企业探索建设分布式光伏发电、燃气分布式供能等配套系统，引导新型数据中心向新能源发电侧建设，就地消纳新能源，推动新型数据中心高效利用清洁能源和可再生能源、优化用能结构，助力信息通信行业实现碳达峰、碳中和目标。
　　
　　三是优化绿色管理能力。深化新型数据中心绿色设计、施工、采购与运营管理，全面提高资源利用效率。支持采用合同能源管理等方式，对高耗低效的数据中心加快整合与改造。新建大型及以上数据中心达到绿色数据中心要求，绿色低碳等级达到4A级以上。
　　
　　编辑：Harris