中国数据中心发展方向碳中和背景下

中国数据中心行业用电量和碳排放

目前数据中心的能耗问题阻碍了其自身的发展与节能社会的构建，尤其是在北上广深等一线城市，面临这数据需求旺盛和能耗“双控”要求严格的矛盾，新建数据中心指标越发难以获取。因此，随着国家“2030碳达峰、2060碳中和”目标要求的提出，低碳绿色，乃至“碳中和”数据中心已经成为未来数据中心发展的“风向标”和确定趋势。

我们预测在2025年中国数据中心CO₂排放量能够提前实现碳达峰，峰值规模控制在约1.0亿吨。具体措施有很多，比如源头减量、自然冷却技术、超高能效设备、智能化技术、多站合一技术、变电储能等能源综合利用技术等等。

数据中心“碳中和”定位

数据中心实现“碳中和”是运用各种低碳技术和商业模式创新的综合集成，主要包括：

碳中和背景下，数据中心节能减排技术综述

在数据中心规模日益扩大的背景下，各地能源市场、电网迎来较大压力，对绿色数据中心提出刚性需求。叠加一线城市对降低PUE值的明文规定以及供需缺口较大的局面，也倒逼数据中心绿色化发展。在绿色化发展方面，主要包括采用可再生能源和提升能源效率。

当前数据中心节能减排所面临的四大挑战分别是：

1) 量的建设需求和日趋严格的地方政策限制以及供给减少带来的挑战，结果会直接导致新建数据中心无法通过能评、无法拿到政府合法批文进行下一步的数据中心建设。

2) 客户业务复杂性所带来的技术架构和节能方案的选择难度增大，结果会直接导致数据中心建设成本高、投资亏损或因为能效不达标而引发的高额罚款或被迫整改工作。

3) 外部电力资源利用效率低，结果会直接导致数据中心的得电率低、出柜率低；有些拟部署数据中心的地区甚至无法提供充足的水资源可用，结果会直接导致数据中心无法顺利建设，需要重新评估方案选择，带来成本的大幅提高，建设周期和进度严重滞后。

4) IT设备算力的提高带来的单机柜功率密度不断增加，结果会直接导致数据中心内部热点难以消除，使得较严重的宕机风险不断增高。

对于数据中心运营者来说，不断提升技术管理水平，应用和研究一系列先进的可落地的节能减排技术，最大限度地实现数据中心绿色低碳，将为未来数据中心实现“碳中和”的最终目标打下坚实的基础。

总的来说，数据中心节能减排技术有以下这些：

数据中心整体节能技术

• 全预制模块化数据中心技术
• 高可靠性和高可用性保障的低PUE整体架构技术

数据中心电气节能技术

• UPS智能在线模式
• 高压直流及市电直供技术
• 固态变压器
• 电力模块技术
• 自备电温控技术
• 供配电系统链路中的低损耗节能连接技术

数据中心制冷节能技术

• 高温冷冻水空调技术
• 氟泵技术
• 多联空调技术
• 相变蓄冷技术
• 冷板式液冷技术
• 浸没式液冷技术
• 高效利用自然冷源的间接蒸发冷却技术
• AI节能自控技术

数据中心资源回收技术

• 污水回收技术
• 热回收技术等

其他节能技术

• 智能照明系统
• 光伏发电
• IT服务器节能技术
• 量子计算机
• 氢燃料电池等

碳中和下的中国数据中心总体发展策略

数据中心行业应积极参与建立绿色电力交易市场。在国家有关政策和电力交易市场建设允许的条件下，做好绿色电力认证的市场体系、认证流通体系的顶层设计和部署实施，不断扩大绿色电力参与市场规模。

在数据中心选址开发阶段，结合全国可再生能源供给侧建设情况，优先选择可再生能源供给侧建设相对完善的区域开展数据中心建设。

在数据中心设计建造阶段，结合最终用户使用需求分析，优先部署可最大程度提升电能使用效率的解决方案和技术选型，探索并尝试利用可再生能源的储能、应急供能的技术方案。

在数据中心长期运营阶段，加强数据中心碳资产管理，加大可再生能源采购占比；通过计划性节能改造，提升已投运数据中心的能效利用水平。