- 時間：2022-03-04
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- 來源：國家信息中心
數(shù)據(jù)中心是數(shù)字經(jīng)濟時代的核心基礎(chǔ)設(shè)施和國家戰(zhàn)略資源?！蛾P(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導意見》中指出，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局，加快實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)?；?、綠色化發(fā)展?！度珖惑w化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》明確提出，推動數(shù)據(jù)中心綠色可持續(xù)發(fā)展。當前，在我國提出2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”的宏偉目標下，數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗問題再次受到社會各界廣泛關(guān)注。應(yīng)當深刻認識數(shù)據(jù)中心行業(yè)耗能的特殊規(guī)律，建立更加科學精準的數(shù)據(jù)中心行業(yè)單位GDP能耗分層測算體系，形成更加彈性合理的跨域數(shù)據(jù)中心耗能統(tǒng)籌體系，探索更加綠色低碳的數(shù)據(jù)中心集群化發(fā)展道路。
一、正本清源，當前數(shù)據(jù)中心能耗測算方法易導致“雙重失真”問題
按照現(xiàn)有行業(yè)能耗指標測算方法，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)一直被界定為高能耗產(chǎn)業(yè)，并受到能耗指標審批等方面嚴格限制，甚至有人稱其為“不冒煙的鋼廠”。然而，數(shù)據(jù)中心的“高能耗”問題，很大程度上是沿用傳統(tǒng)測算方法，只算了數(shù)據(jù)中心和5G產(chǎn)業(yè)自身的小賬，忽略了其對數(shù)字經(jīng)濟乃至經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的大賬，與鋼鐵等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)耗能問題應(yīng)區(qū)別看待。實際上，數(shù)字經(jīng)濟的耗能產(chǎn)出結(jié)構(gòu)具有“二重疊加”的特殊屬性，即每“耗費”在數(shù)據(jù)中心上的一度電，其不僅僅是為數(shù)據(jù)中心運營企業(yè)貢獻了一定數(shù)據(jù)中心運營產(chǎn)值，同時也為運行在其上的各種云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)貢獻了大量運營產(chǎn)值。據(jù)測算，每消耗1噸標準煤，能夠為數(shù)據(jù)中心直接貢獻產(chǎn)值1.1萬元，并可貢獻88.8萬元的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化增加值，同時還可帶動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，間接產(chǎn)生360.5萬元的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化市場（已剔除這些廠商業(yè)務(wù)中與數(shù)據(jù)中心不直接相關(guān)的部分）?？偟目矗嘉覈鐣秒娏考s2%的數(shù)據(jù)中心，支撐了占全國GDP約36.2%的數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模，對提升全社會生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率作用巨大。
當前通行的數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗指標測算方法存在兩方面失真問題：一是“行業(yè)失真”，即在測算單位能耗產(chǎn)出時不計入數(shù)據(jù)中心運行的各類應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，導致數(shù)據(jù)中心自身產(chǎn)業(yè)的整體耗能測算水平被人為嚴重放大；二是“區(qū)域失真”，即由于數(shù)字經(jīng)濟的跨地域特性，相關(guān)應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)并不一定被統(tǒng)計入數(shù)據(jù)中心所在屬地，導致數(shù)據(jù)中心所在地實際上在被動分攤應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)所在地的耗能指標壓力?？梢姡^數(shù)據(jù)中心“高耗能”問題很大程度上是測算方法失真所致，并不完全符合行業(yè)實際，應(yīng)在統(tǒng)計方法層面優(yōu)化改進，更好引導產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
二、挖潛提質(zhì)，數(shù)據(jù)中心自身發(fā)展不平衡不充分的結(jié)構(gòu)性問題亟待解決
我們從數(shù)據(jù)中心的建設(shè)標準、建設(shè)模式、建設(shè)布局、技術(shù)創(chuàng)新和資源調(diào)度等五個方面探索了數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗空間，測算結(jié)果顯示：到2025年，我國數(shù)據(jù)中心年用電量可由4000億度降低到3000億度左右，節(jié)省約3000萬噸標準煤。其中，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)東西發(fā)展不平衡和可再生能源利用不充分的問題是當前制約數(shù)據(jù)中心整體耗能水平的進一步下降的兩個關(guān)鍵性因素。
一是數(shù)據(jù)中心東部供給不足和西部供給過剩的結(jié)構(gòu)性矛盾較為突出。當前，東部發(fā)達地區(qū)特別是北上廣深等一線城市能耗指標極為受限，由于數(shù)據(jù)中心在單位GDP能耗及其產(chǎn)業(yè)帶動的經(jīng)濟效益被嚴重低估，省內(nèi)進行用電指標規(guī)劃時，通常向其他高GDP產(chǎn)出的企業(yè)傾斜，加上從省到市層層指標分解，可預留給數(shù)據(jù)中心建設(shè)的能耗指標十分有限，難以支撐大型以上數(shù)據(jù)中心在東部地區(qū)落地。此外，受限于目前省際之間沒有建立較為成熟的能耗指標跨域調(diào)配機制，西部能耗指標充裕地區(qū)和東部能耗指標嚴重緊張地區(qū)無法實現(xiàn)能耗指標的均衡配置，過剩問題和嚴重不足現(xiàn)象并存。據(jù)測算，我國數(shù)據(jù)中心依托西電東輸?shù)挠秒娏考s為21.44億度，平均用電損耗約6%。如將部分東部地區(qū)算力需求轉(zhuǎn)移到西部，“東數(shù)西算”聯(lián)合“西電東輸”，可節(jié)省1.3億度電、3.9萬噸標準煤?？梢?，當前應(yīng)加快推動“東數(shù)西算”“南數(shù)北算”等國土空間跨域算力資源統(tǒng)籌調(diào)度機制，形成“全國一盤棋”的一體化算力資源跨域調(diào)度和開發(fā)利用體系。
二是數(shù)據(jù)中心行業(yè)對清潔能源的開發(fā)利用和節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用程度還有較大提升空間。一方面，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)在清潔能源替代認識上亟待加強。為抵消數(shù)據(jù)中心能源消耗快速增長對氣候環(huán)境的不良影響，全球數(shù)據(jù)中心企業(yè)紛紛開始倡導使用可再生能源為數(shù)據(jù)中心供電。據(jù)統(tǒng)計，截至2020年10月，已有Facebook、蘋果、谷歌、Rackspace、微軟、Equinix等33家全球化數(shù)據(jù)中心企業(yè)先后承諾將100%使用可再生能源，并為此設(shè)置了中期與遠期目標。如Facebook在2019年已實現(xiàn)可再生能源總電力占比達到86%，并承諾2020年底起100%使用可再生能源。微軟2019年已實現(xiàn)60%的目標，并計劃于2023年實現(xiàn)70%的可再生能源利用率。然而，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)明確提出100%可再生能源目標的頭部數(shù)據(jù)中心企業(yè)僅秦淮數(shù)據(jù)一家，其宣稱新一代超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心可再生能源使用量占比37%，已高于行業(yè)平均水平。另一方面，目前我國特別是西部地區(qū)對清潔能源的開發(fā)利用和節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用還有很大的提升空間。阿里巴巴在杭州建設(shè)采用液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心，將電能利用效率由1.3降低到1.09以內(nèi)，每年節(jié)省7000萬度電。據(jù)測算，我國西北部地區(qū)每年棄風棄光電量約125億度，如果在這些地方依托電廠和電網(wǎng)布局就近建設(shè)大型以上數(shù)據(jù)中心，每年可節(jié)省375萬噸標準煤，同時可以促進清潔能源開發(fā)利用，有效降低中西部地區(qū)棄風和棄光電量，進一步減少碳排放。
三、三管齊下，加快建立全國一體化的數(shù)據(jù)中心集群降耗機制
按照《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導意見》要求，到2025年，要推動全國范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心形成布局合理、綠色集約的基礎(chǔ)設(shè)施一體化格局。當前，應(yīng)當從三方面著力建立全國數(shù)據(jù)中心集群化、階乘化降耗機制，為“十四五”乃至更長時期內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
一是建立更加科學合理的數(shù)據(jù)中心單位GDP能耗評價體系。充分考慮數(shù)字經(jīng)濟時代數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的傳導溢出效應(yīng)，綜合考慮數(shù)據(jù)中心技術(shù)水平、投入產(chǎn)出比、下游數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化拉動能力等表現(xiàn)，將數(shù)據(jù)中心單位GDP能耗劃分為三部分：（1）基礎(chǔ)能耗。即數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)自身單位產(chǎn)值的能耗指標；（2）直接產(chǎn)業(yè)能耗。即在未產(chǎn)生新能耗的前提下，數(shù)據(jù)中心自身產(chǎn)值疊加基于其運行的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)（數(shù)字產(chǎn)業(yè)化部分）單位產(chǎn)值的能耗指標，并明確屬地歸屬關(guān)系；（3）間接產(chǎn)業(yè)能耗。即同樣在未產(chǎn)生新能耗的前提下，前兩者進一步疊加利用數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)后，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來的產(chǎn)出增長和效率提升（產(chǎn)業(yè)數(shù)字化部分）單位產(chǎn)值的能耗指標。在具體應(yīng)用中，可考慮建立專門統(tǒng)計體系和跨省間能耗情況統(tǒng)籌機制，將前兩部分指標作為“必答題”，即區(qū)域數(shù)據(jù)中心能耗指標審批的關(guān)鍵依據(jù)；第三部分指標作為“附加題”，即政策制定和后評估的參考依據(jù)。
二是啟動面向“十四五”及更長一段時期的國土算力資源統(tǒng)籌和配套機制研究。結(jié)合“十四五”新技術(shù)發(fā)展需求，統(tǒng)籌謀劃新一代信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，將國土空間劃分為算力資源富余區(qū)、平衡區(qū)、透支區(qū)、超載區(qū)，明確各區(qū)域數(shù)據(jù)中心建設(shè)強度，鼓勵算力資源超載區(qū)向富裕區(qū)轉(zhuǎn)移，特別是災(zāi)備存儲類、后臺分析類的算力需求調(diào)度到西部，實現(xiàn)“前店（東部）后廠（西部）”分工協(xié)作。支持引導地方政府將數(shù)據(jù)中心建設(shè)納入本地區(qū)“十四五”基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，提高地方對數(shù)據(jù)中心建設(shè)的正確認識，將數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟時代的新型基礎(chǔ)設(shè)施，推進城區(qū)和周邊數(shù)據(jù)中心上云調(diào)度，城市城區(qū)范圍主要發(fā)展5G、自動駕駛、智慧工廠等極低時延的數(shù)據(jù)處理，城市周邊數(shù)據(jù)中心集群主要負責大規(guī)模數(shù)據(jù)的“云端”分析處理，推動數(shù)據(jù)中心像電力、交通、網(wǎng)絡(luò)等一樣發(fā)揮對區(qū)域經(jīng)濟的拉動效應(yīng)。建立省內(nèi)集約統(tǒng)籌和省際互補交易相結(jié)合的能耗指標調(diào)度管理機制，針對數(shù)據(jù)中心建設(shè)特殊規(guī)律，以省為單位建立全省數(shù)據(jù)中心能耗指標共享統(tǒng)籌機制，優(yōu)先支持省級大型或超大型數(shù)據(jù)中心集約建設(shè)，支持各市縣數(shù)據(jù)中心云資源虛擬化主權(quán)管理，嚴禁各市縣利用自有能耗指標新建小散數(shù)據(jù)中心。探索開展省級數(shù)據(jù)中心能耗指標交易和拍賣試點，鼓勵西部地區(qū)將富余的能耗指標標價出售，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心能耗指標跨東中西區(qū)域調(diào)劑和算力供需有機對接，有效解決算力資源結(jié)構(gòu)性失衡問題。
三是加快推動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)綠色低碳有序發(fā)展。支持引導數(shù)據(jù)中心通過在自有場所建設(shè)自然冷源、數(shù)據(jù)中心余熱回收利用、強化清潔能源的開發(fā)利用等多種方式，建立健全新技術(shù)設(shè)計和應(yīng)用標準規(guī)范，建立數(shù)據(jù)中心節(jié)能的硬指標，明確到2025年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE不超過1.3，倒逼節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，不斷提升數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展水平。鼓勵西部有條件的地區(qū)綜合考慮清潔能源和電網(wǎng)布局選址就近建設(shè)數(shù)據(jù)中心，更多開發(fā)和利用水電、光伏發(fā)電和風能發(fā)電等清潔能源，增加與數(shù)據(jù)中心行業(yè)相適應(yīng)的可再生能源供給，減少碳排放，同時有效降低中西部地區(qū)棄風和棄光電量。加大數(shù)據(jù)中心立項、審查、驗收等環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度，將數(shù)據(jù)中心可再生能源使用和“雙控”目標掛鉤，在數(shù)據(jù)中心節(jié)能審查環(huán)節(jié)增加對可再生能源使用情況的考察，健全能耗監(jiān)測機制和技術(shù)體系，嚴控新建數(shù)據(jù)中心能耗。鼓勵數(shù)據(jù)中心企業(yè)、科研院所、行業(yè)組織等加強技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新與合作，構(gòu)建產(chǎn)學研用、上下游協(xié)同的綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新體系，擴大可再生能源市場化交易試點范圍，支持更多數(shù)據(jù)中心企業(yè)購買綠色能源進行供電，推動形成綠色產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，引導數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展。
（作者：于施洋 國家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部）
