1608亿度！国内数据中心去年用电量超上海全市

随着5G技术、AI计算能力的发展，建设规模不断增加的数据中心已经成为“吃电怪兽”。近日，国际环保组织绿色和平与华北电力大学联合发布的数据显示，2018年中国数据中心总用电量超过了上海市2018年全社会用电量。在数据中心的能耗构成中，制冷设备占40%，因此降低制冷系统的能耗是目前数据中心节能、提高能源效率的重点关注环节。如何改善数据中心的能耗现状？《每日经济新闻》记者采访了业内权威专家及目前数据中心厂商的代表联想集团，并实探全球第九大超算中心莱布尼茨，深入探讨“吃电怪兽”数据中心的症结与出路。

当你发了一条朋友圈，并寄望于多年以后再度翻出来怀念今朝，背后是一台台机器运转创造的数据中心在支持。不过，数据中心却是耗电大户。

“2018年，全国的数据中心‘吃’掉了1608.89亿千瓦时电量。”环保组织绿色和平与华北电力大学联合发布的一份报告披露了这一数据。

这个用电量是什么概念呢？它比上海市2018年全社会用电量（1567亿千瓦时）还多，占中国全社会用电量的2.35%（未含港澳台数据）。

高密度高能耗的数据中心用电量大，这一现象也已引发多方关注。而削减PUE（电能使用效率），降低基础设备能耗成本是目前关注重点。绿色和平气候与能源资深项目主任张文佺认为：“在5G时代来临之际，中国科技行业应当跨越‘PUE时代’，将采购可再生能源作为应对能耗挑战的重要解决方案。”

被数据中心吞噬的电力

在美国俄勒冈州一个名叫Prineville的小镇上，这里有Facebook已建立的巨型数据中心。而在中国，阿里巴巴在青岛、北京、杭州、张家口、上海等地也都部署了超大规模的数据中心。

随着数据的喷涌增长和技术发展，无论是在国内还是在海外，数据中心的数量都在稳步增长。

根据中国电子技术标准化研究院今年披露的《绿色数据中心白皮书》（以下简称白皮书），2015~2017年中国数据中心保有面积规模增长率一直保持在10%以上，处于高速发展阶段。白皮书披露，2017年，中国数据中心耗电量为1221.5亿千瓦时。

数据中心规模激增的背后是能耗的持续攀升。今年7月，中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会秘书长吕天文曾对外称，目前中国数据中心的耗电量已连续8年以超过12%的速度增长，预计2020年总耗电量将达到2023亿千瓦时。

数据中心能耗数值实际上可能高于统计结果。“统计是考虑到大多数，但实际上，有一些很小的数据中心，是没办法统计的。”近日，吕天文对《每日经济新闻》记者表示。

近日，绿色和平与华北电力大学联合发布《点亮绿色云端：中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究》报告（以下简称《报告》）。《报告》预计，未来五年数据中心机架数及其能耗呈现不断增长的趋势。其中，预计全国数据中心的总机架数将在2022年突破400万。同时，随着机架数的快速增长，全国数据中心总能耗也将在2020年至2021年间突破2000亿千瓦时，并在其后的年份快速增长，在2023年突破2500亿千瓦时。

实际上，数据中心的巨大能耗已被重点关注。今年2月，工信部、国家机关事务管理局、国家能源局出台《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，其中要求到2022年，“数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的PUE（电能使用效率）达到1.4以下”。

而自2017年开始，北京、上海、深圳等数据中心密集地也纷纷出台政策控制其能耗，其中北京中心城区全面禁止新建和扩建数据中心。上海则要求到2020年，全市互联网数据中心新建机架控制在6万个，总规模控制在16万个。推动数据中心节能技改和结构调整，存量改造数据中心PUE不高于1.4，新建数据中心PUE限制在1.3以下。

白皮书则指出，目前行业数据显示中国的数据中心的平均PUE在2.2到3.0之间，随着数据中心的规模越来越大、数量越来越多，耗电量出现激增。数据中心的高能耗，不仅给企业带来了沉重的负担，也造成了全社会能源的巨大浪费。

PUE成监管关键

数据中心高能耗主要来源于IT设备与制冷系统。《报告》指出，这两部分均占据数据中心总能耗的40%。

其中，降低制冷系统的能耗，是目前数据中心节能、提高能源效率的重点关注环节。特别是对于多地出台政策中提到的PUE，降低它的一个重要方法便是解决冷却问题。

不少企业正在通过制冷环节为降低PUE而努力。业内一位生产服务器的厂商告诉《每日经济新闻》记者，目前数据中心的能源成本很高，正在研发更先进的制冷技术给客户提供更低能耗的产品。

而目前，比较普遍、也非常简单的方案是将数据中心建造在凉爽的地点，利用空气来降温。腾讯在贵州建立其最大的数据中心，马化腾便曾对外表示：“贵州的温度和湿度都非常适合数据存储。”

但在张文佺看来，应对能耗挑战仅看PUE指标是不够的，在一线城市限制数据中心规模和数量的同时，可再生能源应用情况也应成为新建数据中心的重要考核标准。并且对于企业来说，张文佺认为，使用可再生能源在未来会降低企业的能耗成本。

张文佺对《每日经济新闻》记者表示：“西北地区的风电光伏，其实发电成本已比火电要低了。未来大概在2021年左右，全国应会实现全面的发电端平价上网。也就是说，大概两年左右，未来所有新建风电光伏上网电价是和本地煤电上网电价一样的。当然在更长远的未来，风电光伏的价格还会持续走低，所以大概三五年之后，新建的风电光伏项目的发电成本就会比火电更低。”

但张文佺指出，国内企业还没有意识去主动采购可再生能源，例如没有意识到可安装屋顶分布式光伏，而在国外，微软在2018年就和美国可持续能源电力集团sPower签署电力采购协议，将从后者PleinmontPVportfolio项目中采购315MW的光伏电力。

《报告》还介绍，通过与发电方签订长期购电协议等方式，微软不仅享受了从大型可再生能源发电项目采购清洁电力的规模经济效益，更拥有了对冲未来电价上涨风险的能力。

不过，可再生能源是否能稳定供给24小时“连轴转”的数据中心？吕天文认为，所有新能源，无论是风电还是光伏都不够稳定，对于数据中心来说，可再生能源更可能应用在非关键区域，如照明系统、办公系统。“但在数据中心的IT机柜，基本上我们认为还是不太可能的。