绿色算力政策与产业发展历程复盘

国内政策聚焦数据中心的用电效率、绿电占比以及“东数西算”协同互连。

目前全国层面没有专门针对绿色算力的政策文件，主要是基于数据中心建设和算力高 质量发展。2021 年，工信部印发了《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》，从 绿色低碳、算力赋能、智能运营、安全可靠方面出发，组织开展国家新型数据中心评选。其 中，绿色低碳方面包含 PUE、WUE、CUE、算力算效、可再生能源应用、绿色低碳管理等 相关指标。2024 年，发改委等部门印发《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》，提出到 2025 年底，全国数据中心布局更加合理，整体上架率不低于 60%，平均电能利用效率降至 1.5 以 下，可再生能源利用率年均增长 10%，新建及改扩建大型和超大型数据中心电能利用效率降 至 1.25 以内，国家枢纽节点数据中心项目电能利用效率不得高于 1.2，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过 80%。到 2030 年底，全国数据中心平均电能利用效率、单位算力能效 和碳效达到国际先进水平，可再生能源利用率进一步提升，北方采暖地区新建大型及以上数 据中心余热利用率明显提升。

2023 年 10 月，工信部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》，提出 完善算力综合供给体系、提升算力高效运载能力、强化存力高效灵活保障、深化算力赋能行 业应用、促进绿色低碳算力发展、加强安全保障能力建设等六点任务。2024 年 3 月，工信 部等七部门发布《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》，提出在新一代信息技术领 域，引导数据中心扩大绿色能源利用比例，推动低功耗芯片等技术产品应用，探索构建市场 导向的绿色低碳算力应用体系。2025 年 1 月，发改革、数据局、工信部联合印发《国家数据 基础设施建设指引》，对算力底座提出五方面的要求：推进算力资源科学布局，推进东中西 部算力协同，推进算力与数据、算法融合创新，推进算力与绿色电力融合，推进算力发展与 安全保障协同。 国家标准《绿色数据中心评价》于今年 6 月 1 日起正式实施。《绿色数据中心评价》充 分结合我国数据中心建设特点与国际先进指标水平，明确了在资源高效利用、绿色设计、绿 色采购、绿色运维、绿色服务等多维度应具备的各项指标要求。并且充分考虑了未来数据中 心发展方向，在指标体系中强化了算力资源高效利用指标设置，突出了液冷、高效 IT 设备 等先进技术产品应用，有效指引了我国数据中心的绿色低碳建设路径。在工信部等有关部门 的推动下，通过遴选“国家绿色数据中心”、发布先进适用技术目录、制定关键技术标准等 一系列举措，推动行业持续向高效、清洁、集约、循环的绿色低碳高质量方向演进。

“东数西算”工程通过将数据中心布局在清洁能源丰富的西部地区进行集约化管理，能 够实现绿色减碳的目的。在 2019 年提出的“新基建”指导下，2020 年“东数西算”的构想 萌芽初具雏形。2021 年 5 月国家发改委等四部门联合发布的《全国一体化大数据中心协同 创新体系算力枢纽实施方案》，标志着“东数西算”工程正式拉开帷幕。东数西算，是国家 为了解决这种东西部资源不均衡的局面，所规划的算力资源跨域调配战略工程。布局西部， 建设大型的数据中心算力设施，为东部大量的算力需求提供计算服务。其战略意义，与南水北调、西电东送、西气东输类似，首次将算力资源提升到水、电、燃气等基础资源的高度。 作为高耗能的数据中心，在当前的技术水平下，2000 公里长距离输电的损耗是 6%左右，根 据电监会《2010 年度电价执行及电费结算情况通报》，全国平均的输配电成本占电力成本的 30%以上。国内电力资源分布不均，可以说是催生“东数西算”工程的直接诱因。 “东数西算”建立京津冀、长三角、粤港澳、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏八大算 力枢纽，依托这八个算力枢纽，在八个算力枢纽内，东数西算工程共规划 10 个国家数据中 心集群，依托八个枢纽十个集群，将有利于集中政策和资源，更好引导数据中心集约化、规 模化、绿色化发展。每个集群是一片物理连续的行政区域，具体承载算力枢纽内的大型、超 大型数据中心建设。“东数西算”具有经济和生态的双重意义。围绕“科技”、“绿色”两条 主线，“科技”主线对应数据中心等产业链核心硬件设备国产化替代，“绿色”主线对应绿色 降碳，液冷分布式供电、模块化机房、可再生能源等绿色先进的节能减碳技术。

地方层面，北京市发布《北京市存量数据中心优化工作方案（2024—2027 年）》，引导存 量数据中心完成绿色低碳改造，改变“老、旧、小、散”局面，到 2027 年实现年均 PUE 值降低至 1.35 以下，基本形成集约高效、绿色低碳的数据中心高质量发展格局。上海市发布 《上海市智慧中心建设导则（2025 年版）》《关于促进智算云产业创新发展的实施意见 （2025—2027 年）》等，提出统筹智算中心的规模、布局、用能、构建以多元异构、集约高 效、安全可靠、绿色节能为特征的智能算力基础设施产业体系。青海、宁夏、广东、贵州、 内蒙古等也有发布相关政策推进算力中心绿色集约高效发展。

国际能源署（IEA）基于数据中心的绿色发展，专门提出了五种措施及其对应的不同情 景：转向云端、降低 PUE、提高利用率、提高服务器效率、低利用率关闭。政策是一种（通 常是政府）工具，用于刺激能源效率，例如 MEPS（最低能源性能标准）、公共采购和许可 证。“义务”指的是对大型能源用户（包括在某些情况下的数据中心）的要求，以减少能源 消耗或实现各种目标。

全球主要经济体纷纷出台相关政策推进绿色算力落地落实。部分国家已经规定了最低 能源性能标准，这些性能标准特别关注 PUE，即整个设施的电力消耗与 IT 设备的消耗之比。 美国通过数据中心优化倡议（DCOI）、美国联邦数据中心整合计划（FDCCI）、联邦政府信 息技术采购改革法案（FITARA）等一系列举措整合和关闭数据中心，数据中心平均 PUE 从 2.0 降低到近一半，大型数据中心达到 1.5 甚至 1.4 以下。《欧盟数据中心能源效率行为准则》 的最佳实践指南和《欧洲数据中心能源效率现状白皮书》规范了 PUE、SUE、DCIE 等指标。 自 2025 年 1 月起实施的澳大利亚建成环境评级系统是第一个也是唯一一个针对数据中心的 强制性标签计划，范围从 PUE 为 1.07（6 星级——市场领先）到 2.42（1 星级——起点）。 要求可以分解为 IT 特定设备，如数据存储、网络设备和服务器。 数据中心的报告要求在大多数司法管辖区基本上是自愿的，但一些强制性方案正在制 定中。欧盟企业可持续发展报告指令于 2023 年生效，要求大型上市公司报告直接和间接温 室气体排放，包括电力消耗或数据提供商子公司的排放。能源效率指令为数据中心所有者和运营商设定了 31 项指标的年度报告义务，并实施认证能源管理系统，如 ISO 50001，适用于 大型能源用户，取代了之前的四年审计要求。2024/1364 号授权条例为数据中心设定了 PUE 和水使用效率（WUE）指标的报告要求。新加坡在 2020 年改革了其绿色数据中心标准，以 符合 ISO 50001 能源管理标准。加拿大的能源之星自愿计划为每件数据中心设备提供自己的 证书，包括数据存储、大型网络设备、服务器和不间断电源。

对于美国，联邦层面近年来鲜有新的具体政策出台或更新相关目标路径。尽管过去十多 年间联邦政府曾通过制定数据中心优化倡议（DCOI）、美国联邦数据中心整合计划（FDCCI）、 联邦政府信息技术采购改革法案（FITARA）等一系列法规推动数据中心整合、IT 能效提升 与高性能绿色计算基础建设，但是自 2023 年起，美国在政府层面关于绿色算力或可持续 IT 的政策推动基本处于停滞状态。企业层面上的绿色算力发展仍然保持活跃：企业主导的绿电 采购协议规模领先全球，亚马逊、谷歌等公司通过 PPA 协议采购吉瓦级可再生能源，虽面 临碳中和目标滞后于 AI 扩张的矛盾，仍积极探索“共享能源经济”新模式。美国的学术界 也在服务器节能和绿色计算方面做出了重要的贡献：美国加州大学伯克利分校的研究团队开 发了一种名为“绿色网格计算”的技术，通过动态调整服务器的工作状态和负载分配，实现 能源的最优利用；马萨诸塞州的顶尖大学与州政府和私营部门合作，建立了马萨诸塞州绿色 高性能计算中心。美国当前绿色计算的发展可能更多依赖于市场机制、行业责任与学术研究 的努力，而非联邦政府的政策主导。

对于欧盟，绿色算力政策历经从自愿引导到强制约束、从局部优化到系统治理的演进过 程。2010 年欧洲数字化议程开始将 ICT 定位为绿色转型的关键工具。2020 年欧盟欧盟率先 提出 ICT 行业的降碳目标，计划在 2030 年提前达到气候中性（climate neutral）。通过 2020 年欧盟数据中心能源效率行为准则的最佳实践指南和欧洲数据中心能源效率现状白皮书进 一步细化和规范了算力中心 PUE、SUE、DCiE 等绿色指标。推动欧洲 ICT 基施和算力中心 确保在 2030 年之前达到气候中性，在 2050 年成为世界第一个实现气候中性的大陆。通过数 字欧洲工作计划》、《能效指令》等顶层设计，将绿色算力逐步从行业倡议跃升为欧盟整体减 碳战略支柱的一部分，要求数据中心强制披露能耗、设定具有法律约束力的能效目标和更严 格的 PUE 标准。《欧洲绿色协议》还通过绿色债券、碳交易等绿色金融工具为数据中心绿色 改造提供资金支持，支持数据中心企业绿色转型。

放眼全球，算力产业正处于快速发展阶段。美国凭借其在半导体技术和算法研究方面的 领先优势，长期占据全球算力市场的主导地位。欧洲则以绿色计算和隐私保护为核心理念， 在数据中心建设和法律法规制定上走在前列。亚洲地区，主要是中国和日本，在超算性能和 应用场景拓展方面表现突出，逐渐形成与欧美并驾齐驱的竞争态势。中国算力应用逐渐丰富， 算力中心建设加快。从侧重于科研应用和仿真、油气、气象等重点领域应用的超算中心，发 展至动漫渲染、生命科学、航天航空、无人驾驶、金融经济、智慧城市等更加多元化、智能 化的应用领域，业务应用逐渐丰富，并且行业应用增速加快。

近 20 年也是全球数据中心产业蓬勃发展期，全球数据中心形态从计算中心、信息中心、 云中心加快向算力中心演变，以融合新技术推动数据中心整合、升级、云化为主要特征，主 要由发达国家引领，在全球各大核心城市集群化发展，并不断向外辐射。全球数据中心产业 规模在 2022 年达到 1308 亿美元，总体逐步进入成熟期。产业整体发展周期呈现出“四中心 三拐点”特征，在前两次拐点之后正在迎来第三次上升拐点。

与此同时，能源消耗问题日益突出。在政策激励与自发需求的双重推动下，绿色算力在 产业端的应用与普及得到了持续发展。绿色算力的产业发展历程大致可以分为三个阶段：

初级阶段（1996-2006 年），产业主要集中在硬件能效的提升。这一时期，技术创新主要 围绕减少单个设备的能耗。例如，英特尔推出的低功耗处理器显著降低了服务器的能源消耗。 随着互联网的出现，分散的数据资源被有效整合并通过互联网进行分发传输，数据中心进入 商业化发展阶段，为了承接处理激增的互联网和金融交易等数据，大中小型数据中心均加速 建设，数据中心规模和数量均显著增加。在这种传统增长模式下，绿色发展概念还未引起广 泛重视，产业发展不得不以消耗大量能源为代价。 起步阶段（2007-2020 年），绿色评价指标体系初步形成，数据中心能效管理水平成为关 注重点。2007 年，电能利用效率（PUE）指标被提出用以评价数据中心能源利用效率，随后，水资源利用效率（WUE）、碳利用效率（CUE）、基础设施利用效率（IUE），面积使用效率 （SUE）等指标又陆续被提出，有效丰富了数据中心能耗评价指标。2020 年国际能效标准 ISO/IEC 21836 出台，作为用于测量和评估服务器算力、碳排的工具集。有了具体的优化目 标之后，随着云计算和大数据的兴起，虚拟化技术和数据中心优化成为主流。谷歌和微软 Azure云平台通过液冷技术、热回收系统和智能调度算法优化任务分配，提升了资源利用率， 降低了总体能耗。

发展阶段（2021 年至今），绿色算力开始全面推广和深化应用。随着各国“双碳”目标 逐渐明晰，绿色算力普遍被纳入为整体战略种的关键一环。产业层面，从单纯关注能耗指标 延伸到关注虚拟的软件应用平台计算效率等性能指标。亚马逊 AWS 不仅采用了 100%可再 生能源供电的数据中心，还通过机器学习优化工作负载，进一步提高了能源效率。此外，中 国企业如阿里云也在其数据中心部署了大规模的太阳能板，并实现了智能化的能源管理系统， 显著降低了碳排放。这一阶段，算力产业正向着更节能、更高效的方向探索，充分发挥软硬 件资源潜力。