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物联网、互联网、人工智能等高速发展,使与之配套的数据中心 基础设施需求量与日俱增。2023 年 4 月国家互联网信息办公室对外 发布了《数字中国发展报告(2022 年)》,报告显示,我国数据中心 机架总规模超过 650 万标准机架,近 5 年年均增速超过 30%,在用 数据中心算力总规模超 180EFLOPS,位居世界第二。
数据中心需求量激增带来的高耗能、高排放与“双碳计划”之间 的矛盾日益突出。关于数据中心的高能耗问题,国内不同研究机构给 出的年能耗值不尽相同,工信部公布的数据显示,2021 年全国数据 中心总用电量达 940 亿千瓦时,2022 年总用电量突破 1000 亿千瓦 时。图 1 所示,部分研究机构预测未来十年,国内数据中心耗电量将 翻倍。事实上,随着数据中心节能新技术的应用,尽管算力需求持续 高比重增长,未来的数据中心的高耗能、高碳排放的情况未必会到达 如此高的水平,但这并不意味着 IT 行业和决策者可以高枕无忧。数 据中心的绿色节能低碳发展依然是值得关注的重点课题。

2020 年 9 月我国明确了“碳达峰、碳中和”目标,标志着中国 对促进经济高质量发展,社会繁荣和生态环境保护的决心。2021 年 2 月,国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的 指导意见》,要求加快信息服务业绿色转型,做好大中型数据中心、 网络机房绿色建设和改造,建立绿色运营维护体系。2021 年 6 月国 管局和国家发改委联合发布的《“十四五”公共机构节约能源资源工 作规划》和同年 11 月由国家发改委、中央网信办、工信部、国家能 源局四部委发布的《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》中均要求大型、超大 型数据中心运行电能利用效率下降到 1.3 以下。2021 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)》,提出坚 持绿色发展理念,支持绿色技术、绿色产品、清洁能源的应用,全面提高新型数据中心能源利用效率。
随着国家一系列政策的相继颁布,数据中心绿色、低碳发展作为 数据中心高质量发展战略的重要部分应运而生。数据中心绿色、低碳 发展通过创新节能技术提升设备的能效,充分利用可再生能源降低碳 排放,进而推动数据中心作为数字化新基建的基础性支撑作用,驱动 社会实现节能降碳的目标。
数据中心的重要发展趋势就是基于解决新基建和数字经 济等背景下需求量的激增与高耗能、高排放的矛盾。对于存量的数据 中心,应采用精细化运维管理策略和节能改造等方案,提高数据中心 的能源利用效率。对于新建数据中心,需采用节能新技术,比如高效 利用室外自然冷源的制冷技术,余热回收技术,高效供配电系统设施 等。
