2020年(nián)9月(yuè)，我國(guó)明(míng)确提出2030年(nián)“碳達峰”與2060年(nián)“碳中和(hé)”目标。“雙碳”戰略正式啓動實施。

數(shù)據中心作(zuò)為(wèi)高(gāo)載能(néng)行(xíng)業(yè)，在全行(xíng)業(yè)推進α“雙碳”目标落地(dì)的(de)過程中，義不(bù)容辭。

一(yī)、政策引導行(xíng)業(yè)發展

各行(xíng)業(yè)的(de)發展都(dōu)離(lí)不(bù)開(kāi)政策的(de)引導，數(shù)據中心亦是(shì)如(rú)此。近(jì£n)兩年(nián)來(lái)，國(guó)家(jiā)層面出台的(de)各類與數(shù)據中心相(xiàng)關的(de)政策，無不(bù)在引導數(shù)據中心有(yǒu)序推進碳中和σ(hé)進程。

工(gōng)信部發布的(de)《新型數(shù)據中心發展三年(nián)行(xíng)動計(jì)劃（2021-2023年(nián)）》中提出，要(yào)著(zhe)重引導新型數(shù)據中心走高(gāo)效、清潔、集約、循環的(de)綠(lǜ)色低(dī)碳發展道(dào)路(lù)；α《關于加快(kuài)構建全國(guó)一(yī)體(tǐ)化(huà)大(dà)數(shù)據中心協同創新₹體(tǐ)系的(de)指導意見(jiàn)》指出，2025年(nián)，全國(guó)範圍內(nèi)數(shù)據中心形成布局合理(lǐ)、綠(lǜ)色集約的(de)基礎設施一(yī)體(tǐ)化(huà)格局；工(gōng)信部等六部門(♣mén)發布的(de)《工(gōng)業(yè)能(néng)效提升行(xíng)動計(jì)劃》明(míng)确規定，到(dào)2025年(nián)，新建大(dà)型、超大(dà)型數(shù)據中心電(diàn)能(néng)利用(yòng)效率（PUE）優于1.3……….

“以點看(kàn)面”，各地(dì)方政府在全國(guó)政策的(de)引導下(xià)更是(shì)将要(yào)求明(míng)細化(huà)、具體(tǐ)化(huà)，對(duì)數(shù)↓據中心的(de)PUE值提出了(le)具體(tǐ)要(yào)求。山(shān)東(dōng)省工(gōng)業(yè)和(hé)信息化(huà)廳發布關于深化(huà)改革創新促進數(sh←ù)字經濟高(gāo)質量發展的(de)若幹措施，文(wén)件(jiàn)指出“新建大(dà)型以上(shàng)數(shù)據中心PUE低(dī)于1.25”；甯夏回族自(zì)治區(qū)印發《甯夏回族自(zì)治區(qū)貫徹落實碳達峰碳中和(hé)目标要(yào)求推動數(shù)據中‌心和(hé)5G等新型基礎設施綠(lǜ)色高(gāo)質量發展實施方案》中指出，到(dào)2025年(nián)，區(qū)域內(nèi)數(shù)據中心平均運行(xíng)電(diàn)能(néng)利用(yòng)效率降到(dào)1.2以下(xià)……不(bù)勝枚舉的(de)各類政策都(dōu)在推動我國(guó)數(shù)據中心有(yǒu)序開(kāi)展碳中和(hé)工(gōng>)作(zuò)。

綜上(shàng)，從(cóng)政策層面看(kàn)，數(shù)據中心“減碳”大(dà)緻可(kě)以分(fēn)為(wèi)兩類：

“東(dōng)部地(dì)區(qū)”，如(rú)北(běi)上(shàng)廣深等一(yī)線城(chéng)>市(shì)出台政策，通(tōng)過限電(diàn)、土(tǔ)地(dì)審批、能(néng)評等方式，進一(yī)步收緊政策，優化(huà)區(qū)域內(nèi)數(shù)據中心産業(y±è)布局，推進高(gāo)質量發展，杜絕數(shù)據中心“野蠻生(shēng)長(cháng)”；

“西(xī)部地(dì)區(qū)”，如(rú)中衛、烏蘭察布、貴安新區(qū)等區(qū)域則出台政策，依托自(zì)身(shēn)地(dì)理(lǐ)環境、可(kě)<再生(shēng)能(néng)源應用(yòng)等優勢，加之政策大(dà)力扶持，鼓勵、引導數(shù)據中心在區(qū)域內(nèi)←有(yǒu)序發展，推進綠(lǜ)色數(shù)據中心建設。

一(yī)東(dōng)一(yī)西(xī)，通(tōng)過兩種不(bù)盡相(xiàng)同的(de)政₹策導向，引導數(shù)據中心在當地(dì)實現(xiàn)高(gāo)質量、可(kě)持續發展。

二、設備降耗

在政策引導下(xià)，數(shù)據中心行(xíng)業(yè)也(yě)早已開(kāi)始有(yǒuλ)條不(bù)紊的(de)推進碳中和(hé)進程。

從(cóng)能(néng)耗占比角度出發，IT設備耗能(néng)占比超60%，非IT設備能(néng)耗占比不(bù)到(dào)40%。其中，非IT設備能(néng)耗中，空(kōng)調設備能(néng)耗占比最大(dà)，超過20%。目前數(shù)據中心節能(néng)減排技(jì)術(shù)焦點主要(yào)還(hái)是(shì​)集中在制(zhì)冷(lěng)系統。

随著(zhe)液冷(lěng)技(jì)術(shù)的(de)成熟，浸沒式液冷(lěng)、冷(lěng)闆式液冷(lěng)、噴淋式液冷(lěng)等液冷(l ěng)技(jì)術(shù)越來(lái)越多(duō)在數(shù)據中心中應用(yòng)。除液冷(lěng)之外(wài)，随著(zhe✘)技(jì)術(shù)的(de)發展，近(jìn)年(nián)來(lái)數(shù)據中心供冷€(lěng)的(de)方式已經從(cóng)單一(yī)的(de)傳統空(kōng)調機(jī)組變得('de)更多(duō)樣化(huà)，間(jiān)接蒸發冷(lěng)卻、磁懸浮冷(lěng)機(jī)組等新一(yī)代制(zhì)冷♣(lěng)方式層出不(bù)窮，一(yī)種新型制(zhì)冷(lěng)系統，甚至多(duō)種制(zhì)冷(lěng)方式組合的(de)形式，在數(shù)據中心₹中屢見(jiàn)不(bù)鮮。由此可(kě)見(jiàn)，數(shù)據中心制(zhì)冷(lěng∞)系統降耗增效，是(shì)現(xiàn)階段數(shù)據中心節能(néng)減排的(de)“主戰場(chǎng)”。

除制(zhì)冷(lěng)系統外(wài)，供配電(diàn)系統的(de)降耗增效也(yě)是(shì)現(xiàn)↑階段行(xíng)業(yè)內(nèi)熱(rè)議(yì)的(de)焦點。衆所周知(zhī)，電(diàn)在纜♦線中傳輸的(de)過程中會(huì)産生(shēng)熱(rè)量，同時(shí)也(yě)會(huì)消耗掉部分(fēn)電(di±àn)能(néng)，而“電(diàn)”作(zuò)為(wèi)數(shù)據中心不(bù)可(kě)或缺的(de)唯一(yī)能(néng)量來(lái)源，如(rú)何能(nδéng)夠降低(dī)“電(diàn)”在傳輸過程中的(de)損耗，提高(gāo)“電(diàn)”在數(shù)據中心中的(de)利用(yòng)效率，同樣 成為(wèi)行(xíng)業(yè)內(nèi)關注的(de)焦點。

以現(xiàn)有(yǒu)技(jì)術(shù)來(lái)看(kàn)，采用(yòng)HVDC、高(gāo)壓直流等技(jì)術(shù)手段可(kě)有(yǒu)效降低(dī)“電(diàn)”在傳輸過程中的(de)損耗，因減少(shǎo)了(le)逆變的(de)過程，高(gāo)壓直流一(yī)般可(kě)達到(dào)96.5%的(de)利用(yòng)率，甚至更高(gāo)。

與此同時(shí)，在技(jì)術(shù)不(bù)斷發展的(de)過程中，UPS也(yě)成為(wèi)數(shù)據中心供配電(diàn)廠(chǎng)商競争争占的(de)一(yī)大(dà)ε市(shì)場(chǎng)。華為(wèi)、維谛、科(kē)華、ABB、施耐德等國(guó)內(nèi)外(wài)供配電(diàn)行(xíng)業(yè)巨頭在此都(dōu)有(yǒu)相(xiàng)應的(de)産品↑布局，效率超過97%已經是(shì)“高(gāo)端”UPS業(yè)內(nèi)的(de)“基本操作(zuò)”。值得(de)注意的(de)是(shì)，在低(dī)負載率時(shí)，采用(yòng)模塊化(huà)UPS的(de)數(shù)據中心效率已超過高(gāo)壓直流供電(diàn)。筆(bǐ)者認為(wèi)，以技(jì)術(shù)發展趨勢來(lái)看(kàn)，高(gāo)頻(p×ín)UPS很(hěn)可(kě)能(néng)成為(wèi)數(shù)據中心供配電(diàn)降耗增效的(de)最優解之一(yī)。

三、運營模式轉變

除了(le)在制(zhì)冷(lěng)及供配電(diàn)領域“下(xià)功夫”，實現(xiàn)“✘減碳”以外(wài)，在技(jì)術(shù)發展的(de)大(dà)背景下(xià)，數(shù)據中心實現(xiàn)碳中和(hé)的(de)路(lù)徑也(yě)越來(&lái)越多(duō)。下(xià)文(wén)中筆(bǐ)者簡單的(de)盤點了(le)幾個(gè)未來(lái)數♠(shù)據中心實現(xiàn)碳中和(hé)的(de)可(kě)行(xíng)路(lù)徑，以供參考。

1、儲能(néng)+IDC

科(kē)技(jì)一(yī)般指科(kē)學技(jì)術(shù)。社會(huì)上(shàng)習(xí)慣于把科(kē)學和(hé)技(jì₹)術(shù)連在一(yī)起，統稱為(wèi)科(kē)學技(jì)術(shù)，簡稱科(kē)技(jì)。

實際二者既有(yǒu)密切聯系，又(yòu)有(yǒu)重要(yào)區(qū)别。科(kē)學解決理(lǐ)論問(wèn)題，技★(jì)術(shù)解決實際問(wèn)題。

應用(yòng)可(kě)再生(shēng)能(néng)源是(shì)數(shù)據中心從(cóng)根源上(shàng)杜絕“碳”的(de)方式之一(yī)，但(dàn)以現(xiàn)階段技β(jì)術(shù)來(lái)看(kàn)，可(kě)再生(shēng)能(néng)源并不(bù)穩定獲取，這(zhè)時(shí)如(rú)果能(néng)在可(k≥ě)再生(shēng)能(néng)源充沛時(shí)存儲起來(lái)，缺乏時(shí)釋放(fàng)用(yòngγ)以數(shù)據中心供電(diàn)，則可(kě)解決可(kě)再生(shēng)能(néng)源不(bù)穩定的(de)缺點。

另一(yī)方面，當能(néng)源“過于”充沛時(shí)，數(shù)據中心還(hái)可(kě)對(duì)外(wài)“輸出”電(diàn)力，完成需求側響應，以提高(gāo)↔電(diàn)網的(de)穩定性。

儲能(néng)+IDC的(de)運營模式現(xiàn)階段主要(yào)面臨的(de)問(wèn)題是(shì)儲能(néng)介質的(de)選擇。目前主要(yào)儲能(néng)方式還(hái)是(shì)電(di♣àn)化(huà)學儲能(néng)，即用(yòng)磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池儲能(néng)，相(xiàng)當于給數(shù)據中心額外(wài)安裝了(le)一(yī)個(gè≠)“充電(diàn)寶”，不(bù)過磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池儲能(néng)的(de)缺點也(yě)顯而易見(jiàn)——穩定性不(bù)強，一(yī)旦失火(huǒ)，幾乎不(bù)可(kě)被撲滅。

縱觀行(xíng)業(yè)，現(xiàn)在除锂電(diàn)池儲能(néng)以外(wài)，行(xíng)業(yè)內(nèi)還(hái)在氫儲₩能(néng)等方面進行(xíng)研發。暢享未來(lái)，随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de♥)發展，當大(dà)規模儲能(néng)+IDC的(de)運營模式應用(yòng)逐步成熟之時(shí)，數(shù)據中心不(bù)但(dàn)可(kě)以利用(yòng)儲能(néng)實現(xiàn)自(zì)身(shēn)真正的α(de)“零碳”，還(hái)可(kě)以通(tōng)過“對(duì)外(wài)輸出”的(de)方式，在幫助電(diàn)網實現(xiàn)平穩運行(xíng)的(de)同時(shí)，實現(xiàn)盈利（現(xi&àn)階段已有(yǒu)多(duō)份政策性文(wén)件(jiàn)鼓勵企業(yè)完成需求側響應，并以較高(gāo)的(de)電(diàn)費(fèi)作(zuò)為(wèi)獎勵）。€

2、餘熱(rè)回收

數(shù)據中心在運行(xíng)過程中，IT設備會(huì)産生(shēng)大(dà)量的(de)餘熱(rè)，利用(yòng)熱(rè)泵技(jì)術(shù)将數(shù≠)據中心餘熱(rè)回收再利用(yòng)，在數(shù)據中心中已有(yǒu)不(bù)少(shǎo)應用(yòng)案例，且前景廣闊。據粗略統計(jì)，我國(guó)北(běi)方地(dì)區★(qū)數(shù)據中心的(de)可(kě)回收餘熱(rè)總量約 10GW，理(lǐ)論上(shàng)可(kě)支持3億平方米建築供暖。

目前也(yě)已有(yǒu)包括阿裡(lǐ)巴巴千島湖(hú)數(shù)據中心、騰訊天津數(shù)•據中心、中國(guó)電(diàn)信重慶雲計(jì)算(suàn)基地(dì)、萬國(guó)數(shù)據北®(běi)京三号數(shù)據中心，以及UCloud優刻得(de)烏蘭察布雲計(jì)算(suàn)中心等在內(nèi)的(de)多(duō)家(jiā)數(shù)據中心應用(yòng)了(le)餘熱(rλè)回收技(jì)術(shù)，為(wèi)數(shù)據中心內(nèi)部及周邊地(dì)區(qū)供熱(rè)。

據UCloud提供數(shù)據顯示，UCloud優刻得(de)烏蘭察布雲計(jì)算(suàn)中心項目每年(nián)可(kě)回收廢熱(rè)78000GJ，每年(nián)減少(shǎo)二氧化(huà)碳排放(fàng)7380噸，相(xiàng)當于種植了(le)40萬棵樹(shù)；騰訊天津數(shù)據中心，據統計(jì)，其一(yī)期餘熱(rè)回收項目，每年(nián)也(yě)可(kě)減少(shǎo)能(néng)耗标煤達525噸，相(xiàng)當于減少(shǎo)1310噸二氧化(huà)碳排放(fàng)量，等效于種植7.2萬棵樹(shù)。通(tōng)過數(shù)據可(kě)以看(kàn)出，利用(yòng)餘熱(rè)回收技(jì)術(shù)可(kě)實現(xiàn)的(d₹e)節能(néng)減排的(de)體(tǐ)量，非常可(kě)觀。

除此之外(wài)，國(guó)際上(shàng)應用(yòng)餘熱(rè)回收技(jì)術(shù)的(de)案例也(yě)屢見(jiàn)不(bù)鮮，早在2010年(nián)，歐美(měi)地(dì)區(qū)就(jiù)有(yǒu)國(guó)家(jiā)開(kāi)始回收數(shù )據中心餘熱(rè)用(yòng)于市(shì)政供暖，特别是(shì)氣候較冷(lěng)的(de)北(běi)歐國(guó)家(‍jiā)，如(rú)瑞典、丹麥、芬蘭等國(guó)，其餘熱(rè)回收利用(yòng)産業(yè)鏈完整，擁有λ(yǒu)專業(yè)從(cóng)事(shì)數(shù)據中心餘熱(rè)回收的(de)節能(néng)服務公司，在取熱(rè)效果、熱(rè)能(néng)輸&送等方面具有(yǒu)全球領先的(de)技(jì)術(shù)，已展現(xiàn)出良好(hǎo)的(de)經濟效益，甚至對(duì)于部分(fēn)IDC企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)外(wài)出售“餘熱(rè)”成為(wèi)了(le)公司固定營收來(lái)源之一(yī)。以聯合愛(ài)迪生(shēng)公司為(wèi)例，公司1.2mw數(shù)據中心産生(shēng)的(de)餘熱(rè)可(kě)帶來(lái)每年(nián)超過35萬美(měi)元的(de)收入，幫助數(shù)據中心平攤了(le)部分(fēn)運營成本。

不(bù)過現(xiàn)階段數(shù)據中心餘熱(rè)回收還(hái)有(yǒu)不(bù)少(shǎo)需要(yà★o)亟待解決的(de)問(wèn)題，例如(rú)，傳統數(shù)據中心産生(shēng)的(de)餘熱(rè)一(yī)般屬于低(dī)品位的(de)餘熱(rè)，餘↑熱(rè)介質為(wèi)氣體(tǐ)，不(bù)利于收集；餘熱(rè)回收設備建設成本較高(gāo)，對(duì)于本已是(shδì)重資産的(de)數(shù)據中心而言，初期投入成本高(gāo)；尚未形成完善的(de)餘熱(rè)出售'體(tǐ)系等。

不(bù)過筆(bǐ)者相(xiàng)信，在新政策的(de)引導下(xià)，随著(zhe)液冷(lěng)技(jì)術(shù)等新一(yī)代制(zhì)冷(lěng)技(jì)™術(shù)在數(shù)據中心大(dà)規模應用(yòng)（液體(tǐ)介質相(xiàng)較于氣體(tǐ)更好(hǎo)進行(xíng)餘熱(rè)回收） 、建設成本不(bù)斷優化(huà)，餘熱(rè)再利用(yòng)場(chǎng)景的(de)增加，以及餘熱(rè)回收技(jì)術(shù)的(de)叠代，數(shù)據中心餘™熱(rè)回收将推進數(shù)據中心“廢熱(rè)”變“負碳”。

3、水(shuǐ)下(xià)數(shù)據中心

前文(wén)提過，數(shù)據中心制(zhì)冷(lěng)占數(shù)據中心耗能(néng)超20%，如(rú)果可(kě)以将數(shù)據中心部署于水(shuǐ)下(xià)，利用(yòng)海(hǎi)水(shuǐ)的(de)溫度帶走數(shù)據中心産生(shē>ng)的(de)熱(rè)量的(de)話(huà)，将大(dà)幅降低(dī)數(shù)據中心能(néng)耗，有©(yǒu)利于數(shù)據中心降低(dī)PUE值。不(bù)僅于此，放(fàng)置于水(shuǐ)下(xià)的(de)數(shù)據中心還(hái)可(kě)避免因人(rén)為(wèi)引發的(de)數(shù)據中心事(shì♥)故（據統計(jì),數(shù)據中心有(yǒu)70%左右的(de)事(shì)故都(dōu)是(shì)人(rén)為(wèi)因素造成的(de)），大(dà)幅提升數(shù)據中心的(de)穩定性。

以現(xiàn)有(yǒu)案例來(lái)看(kàn)，國(guó)內(nèi)外(wài)均有(yǒu)IDC服務商在探索将數(shù)據中心放(fàng)置在水(shuǐ)下(xià)的(de)可(kě)能(néng)性。早在2014年(nián)，微(wēi)軟就(jiù)首次提出了(le)水(shuǐ)下(xià)數(shù)據中心概念；2015年(nián)微(wēi)軟通(tōng)過為(wèi)期105天的(de)實驗，證實水(shuǐ)下(xià)數(shù)據中心可(kě)行(xíng)；2018年(nián)，微(wēi)軟将一(yī)個(gè)數(shù)據中心部署在蘇格蘭北(běi)部海(hǎi)底；2020年(nián)，經過2年(nián)的(de)試運行(xíng)後，微(wēi)軟将該數(shù)據中心打撈上(shàng)來(lái)，并進行(xíng)評估後得(de)出：水(shuǐ)下(xΩià)數(shù)據中心的(de)服務器(qì)故障率比傳統數(shù)據中心更低(dī)。

國(guó)內(nèi)，海(hǎi)蘭信率先提出UDC概念，并總結出了(le)海(hǎi)底數(shù)據中心三大(dà)優勢：

第一(yī)，UDC由于放(fàng)置于海(hǎi)底且內(nèi)部充至的(de)為(wèi)惰性氣體(tǐ)，因此不(bù)存在發生δ(shēng)火(huǒ)災的(de)要(yào)素；

第二，UDC在水(shuǐ)下(xià)位置隐秘，無法被外(wài)界精确定位；

第三，通(tōng)過對(duì)UDC24小(xiǎo)時(shí)不(bù)間(jiān)斷的(de)監測，可(kě)以有(yǒu)效避免數(shù)據中心被破壞及滲透的(de)可(kě)能(nén<g)性。

水(shuǐ)下(xià)數(shù)據中心無論在節能(néng)減排，還(hái)是(shì)安全性方面，都(dōu)有(yǒu)著(zhe)其特殊的(de)優勢。不(bù)過水(shuǐ)₹下(xià)數(shù)據中心受地(dì)理(lǐ)因素影(yǐng)響較大(dà)（需要(yào)靠海±(hǎi)建設），筆(bǐ)者認為(wèi)，以現(xiàn)有(yǒu)網絡基礎條件(jiàn)來(←lái)看(kàn)，布局在水(shuǐ)下(xià)的(de)數(shù)據中心僅适合面向沿海(h↓ǎi)城(chéng)市(shì)的(de)熱(rè)數(shù)據的(de)計(jì)算(suàn)、溫冷(lěng)數(shù)據的(de)存儲，以及機(jī)器(&qì)學習(xí)、視(shì)頻(pín)渲染等對(duì)延遲要(yào)求低(dī)的(de)&用(yòng)戶。

水(shuǐ)下(xià)數(shù)據中心尚處于“萌芽期”，兩大(dà)服務商在水(shuǐ)下(xià)數(shù)據≥中心方面的(de)探索也(yě)為(wèi)未來(lái)數(shù)據中心在碳中和(hé)的(de)道(dào)®路(lù)提供了(le)些(xiē)許參考及借鑒。

無論是(shì)現(xiàn)有(yǒu)的(de)節能(néng)減排技(jì)術(shù)應用(yòng)，還(hái)是(shì)未來(lái)可(kě)能(néng₩)成為(wèi)主流的(de)衆多(duō)新型數(shù)據中心運營模式，目前主要(yào)需要(yào)面α臨的(de)問(wèn)題有(yǒu)兩個(gè)。

一(yī)方面，諸如(rú)液冷(lěng)、水(shuǐ)下(xià)數(shù)據中心運維、儲能(néng)等技(jì)術(shù)層面還(hái)有(♣yǒu)待不(bù)斷提升，不(bù)斷優化(huà)解決方案，在數(shù)據中心應用(yòng)尚處于技(jì)術(shù)發展期。

另一(yī)方面，數(shù)據中心作(zuò)為(wèi)對(duì)技(jì)術(shù)相(xiàng)對(duì)保守的(de)行(xíng)業(yè£)，用(yòng)戶最關注的(de)還(hái)是(shì)數(shù)據的(de)安全，以及業(yè)務的(de)流暢度，其對(duì)于技(jì)術(shù)創新✘還(hái)需要(yào)長(cháng)時(shí)間(jiān)、多(duō)成功案例的(de)數(shù)據中±心來(lái)提升用(yòng)戶對(duì)于新技(jì)術(shù)、新運營方式的(de)“認可(kě)”。"這(zhè)其中也(yě)避免不(bù)了(le)“試錯(cuò)”的(de)過程。

“千裡(lǐ)之行(xíng)始于足下(xià)”，在政策的(de)引導下(xià)，伴随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de)叠代，數(shù)據中心行(xíng)α業(yè)定能(néng)有(yǒu)序推進碳中和(hé)進程。

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