數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告

2022年5月“碳達(dá)峰、碳中和”背景下國家信息中心|貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局|華為技術(shù)有限公司|粵港澳大灣區(qū)大數(shù)據(jù)研究院在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代數(shù)據(jù)成為重要的生產(chǎn)要素，與土地、資本和勞動力等有形的生產(chǎn)要素不同，數(shù)據(jù)需要通過挖掘利用才能顯示其價(jià)值。數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈中主要一環(huán)，數(shù)據(jù)挖掘需要算力，發(fā)展算力已成為世界上主要國家的戰(zhàn)略選擇。算力包括支持科學(xué)計(jì)算的超算、專用于人工智能計(jì)算的AI中心、政企單位自建的數(shù)據(jù)中心和面向公眾的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，此外PC和手機(jī)等個(gè)人終端也具有一定的算力。據(jù)預(yù)測在“十四五”期間我國數(shù)據(jù)中心算力將以年均互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心是算力的底座，我國十分重視數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，最近國家部署建設(shè)全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐，東數(shù)西算工程是其中的主體，這不僅是信息技術(shù)新時(shí)代的新基建，也是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的平臺和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的重要舉措，還是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要路徑。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與運(yùn)行將促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型包括支持能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，助力碳達(dá)峰碳中和。有資料分析并預(yù)測，到2030年全球信息技術(shù)幫助各行各業(yè)減碳的量是信息技術(shù)2020年我國數(shù)據(jù)中心能耗約占全社會2%，過去8年年均增速12%，能源成本已占數(shù)據(jù)中心總成本的一半，因此減碳既是企業(yè)的社會責(zé)任并體現(xiàn)為社會效益，也將產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)據(jù)中心的綠色高質(zhì)量發(fā)展首先要著眼于提升能效，同時(shí)還要兼顧可擴(kuò)展性、可靠性、安全性、投資回報(bào)等，需要從節(jié)能減排技術(shù)、區(qū)域布局、數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)、數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈、數(shù)據(jù)中心運(yùn)營管理模式、算網(wǎng)協(xié)同等多維度共同發(fā)力，可見綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與運(yùn)行需要以系統(tǒng)工程的思維來綜合考慮。本報(bào)告分析數(shù)據(jù)中心及一體化大數(shù)據(jù)算力樞紐綠色高質(zhì)量發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，提出了破解思路與解決方案，指出在建設(shè)階段與運(yùn)營階段分別需要注意的問題，從供配電、制冷、存儲、算力網(wǎng)絡(luò)、源網(wǎng)荷儲協(xié)同等多方面給出節(jié)能方案，并歸納了推動綠色數(shù)據(jù)中心規(guī)模部署的專項(xiàng)建議。本報(bào)告是編寫單位長期研究心得與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不僅內(nèi)容全面、技術(shù)先進(jìn)，而且案例實(shí)用，有可操作性，對我國數(shù)據(jù)中心的建設(shè)尤其是實(shí)施東數(shù)西算工程有很好的示范意義，本報(bào)告展示的節(jié)能減排技術(shù)方向值得進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展，期待本報(bào)告能激勵更多有志于發(fā)展數(shù)據(jù)中心的科技工作者在綠色高質(zhì)量發(fā)展方面做出更大的貢獻(xiàn)。中國工程院院士專家指導(dǎo)組成員劉宇南于施洋鞠德剛陳學(xué)義國家信息中心主任國家信息中心副主任國家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部主任貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局副局長華為技術(shù)有限公司數(shù)據(jù)中心解決方案總經(jīng)理粵港澳大灣區(qū)大數(shù)據(jù)研究院理事會理事長執(zhí)行組成員王建冬吳啟疆費(fèi)珍福國家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部規(guī)劃與應(yīng)用處處長粵港澳大灣區(qū)大數(shù)據(jù)研究院院長貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局項(xiàng)目投資處處長華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司數(shù)據(jù)中心能源領(lǐng)域總裁編制組成員國家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部郭明軍規(guī)劃與應(yīng)用處副處長童楠楠規(guī)劃與應(yīng)用處副處長易成岐規(guī)劃與應(yīng)用處副研究員陳東規(guī)劃與應(yīng)用處高級工程師趙正規(guī)劃與應(yīng)用處助理研究員竇悅規(guī)劃與應(yīng)用處助理研究員黃倩倩規(guī)劃與應(yīng)用處助理研究員李慧穎規(guī)劃與應(yīng)用處工程師馬驍規(guī)劃與應(yīng)用處研究實(shí)習(xí)員編制組成員貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局劉梅高級工程師粵港澳大灣區(qū)大數(shù)據(jù)研究院李琳常務(wù)副院長王新玉總規(guī)劃師吳茜工程中心工程咨詢組組長李昌旺工程中心工程研究組梁楚夷工程中心工程研究組王天瑞工程中心工程研究組云上貴州大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司蔡培高級規(guī)劃咨詢師唐虎高級規(guī)劃咨詢師華為技術(shù)有限公司竇雪峰、張華樺、謝黎明、張磊、趙曉靚、夏卓新李會永、黃錦波、楊嘉、魏智杰、李寶宇、劉培國、張超、翟爽、折楠、沈瑞、牛翔平、高福信、李艷、程煒、藍(lán)飛翔、周胡根的大力支持版權(quán)聲明本文檔著作權(quán)屬于國家信息中心、貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局、華為技術(shù)有限公司、粵港澳大灣區(qū)大數(shù)據(jù)研究院共同所有，保留一切權(quán)利。轉(zhuǎn)載、摘編或以任何方式使用本文檔的全部或部分內(nèi)容，應(yīng)注明來源，違反上述聲明者，著作權(quán)方將追究其相關(guān)法律責(zé)任。免責(zé)聲明本文檔信息不構(gòu)成任何要約或承諾，編制單位不對您在本文檔上做出的任何行為承擔(dān)責(zé)任。編制單位可能不經(jīng)通知修改上述信息，恕不另行通知。1.1數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵要義1.3數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)變革的必然趨勢2.1政策趨勢2.1.1國際數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)政策2.1.2國內(nèi)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)政策2.2技術(shù)趨勢2.2.1設(shè)計(jì)建設(shè)階段采用的技術(shù)2.2.2運(yùn)營階段采用的技術(shù)2.3應(yīng)用趨勢3.1單體數(shù)據(jù)中心面臨的新挑戰(zhàn)3.1.1數(shù)據(jù)中心PUE值偏高問題，節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用程度有待提高3.1.2中國數(shù)據(jù)中心企業(yè)在建設(shè)模式上需要升級3.1.3數(shù)據(jù)中心能耗測算方法“雙重失真”問題3.2全國一體化大數(shù)據(jù)中心發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)3.2.1數(shù)據(jù)中心發(fā)展不平衡不充分的結(jié)構(gòu)性問題3.2.2算力調(diào)度面臨網(wǎng)絡(luò)需要優(yōu)化和資費(fèi)偏高問題3.2.3數(shù)據(jù)中心行業(yè)對清潔能源的開發(fā)利用還有較大提升空間4.1推動數(shù)據(jù)中心降本增效4.2促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級4.3助力實(shí)現(xiàn)全行業(yè)節(jié)能降碳5.解決思路及專項(xiàng)建議5.1推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展總體思路5.2單體數(shù)據(jù)中心解決方案及專項(xiàng)建議5.3全國一體化大數(shù)據(jù)中心解決方案及專項(xiàng)建議結(jié)束語附錄：西部區(qū)域數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)關(guān)注集約化和綠色化44綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心優(yōu)秀實(shí)踐東部區(qū)域數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)關(guān)注高算力和高能效4901時(shí)代背景時(shí)代背景黨的十八大以來，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的支撐作用不斷凸顯。隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級進(jìn)度加快，不僅對數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算和應(yīng)用需求大幅提升，對用能需求也呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，數(shù)據(jù)中心迎來了爆發(fā)式增長，過快的需求增長以及業(yè)務(wù)擴(kuò)張給數(shù)據(jù)中心行業(yè)帶來了巨大的資金和業(yè)務(wù)壓力。另外，數(shù)據(jù)中心算力分布不均衡、整體能耗難以把控、精細(xì)化管理實(shí)現(xiàn)困難等問題快速浮現(xiàn)，為整個(gè)行業(yè)今后的健康成長提出了更高要求。在全行業(yè)深化數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代機(jī)遇下，為了進(jìn)一步推動數(shù)據(jù)中心行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，需要時(shí)刻保持面向全局的戰(zhàn)略思維，針對當(dāng)前和未來可能預(yù)見的問題，從布局優(yōu)化、技術(shù)升級、管理精細(xì)化等角度持續(xù)進(jìn)行深入細(xì)致研究，全面推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展。高質(zhì)量發(fā)展的核心要義是要全面體現(xiàn)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念，其本質(zhì)內(nèi)涵是要以滿足人民日益增長的美好生活需求為目標(biāo)的高效率、公平和可持續(xù)發(fā)展。數(shù)據(jù)中心是未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略資源和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心的高質(zhì)量發(fā)展應(yīng)貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，統(tǒng)籌處理好發(fā)展和減排、整體和局部、短期和中長期的關(guān)系，加強(qiáng)數(shù)據(jù)、算力和能源之間的協(xié)同聯(lián)動，加快推動關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，堅(jiān)定不移走高質(zhì)量發(fā)展之路。數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵從不同角度切入，可以包括綠色、協(xié)同、統(tǒng)籌、智能等，而數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告著重從綠色和協(xié)同角度切入分析，并提出相關(guān)解決方案和配套的專項(xiàng)建議。綠色是指要采用創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，在保證業(yè)務(wù)性能的前提下盡可能提升設(shè)備的能效和工作效利用可再生能源優(yōu)勢，進(jìn)一步降低碳排放，進(jìn)而發(fā)揮數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字化新基建的基礎(chǔ)性支撐作02“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告用，驅(qū)動社會千行百業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳的目標(biāo)。協(xié)同是指要推動超大型或大型數(shù)據(jù)中心集群、城市高性能計(jì)算數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等不同層級設(shè)施的協(xié)同布局規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)中心直連網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)云網(wǎng)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與綠色可再生能源網(wǎng)絡(luò)“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)同。氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著各國二氧化碳排放，溫室氣體猛增，對生命系統(tǒng)形成威脅。最近二百年工業(yè)活動的出現(xiàn)和繁榮造就了便利而智能的現(xiàn)代生活，但是數(shù)百萬年才能形成的煤炭與石油等初級能源被快速開采，通過燃燒發(fā)電等處理方式使其中的碳再次逸散到大氣中，二氧化碳、甲烷等溫室氣體的濃度增加使脆弱的氣候平衡面臨被打破的惡性局面，對脆弱的碳循環(huán)平衡造成了挑戰(zhàn)。在這一背景下，大力開展節(jié)能降碳，積極應(yīng)對氣候變化是《巴黎協(xié)定》簽署之后世界各國的共識。與此同時(shí)，我國社會也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，無論是來自世界外部的發(fā)展趨勢還是自身發(fā)展的需求，使得中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展從追求速度與效率的方式轉(zhuǎn)向生態(tài)文明建設(shè)，走綠色低碳可持續(xù)的道路。在這樣的時(shí)代背景下，2020年9月中國明確了“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，標(biāo)志著中國對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，社會繁榮和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的決心。通俗來講，碳達(dá)峰是指二氧化碳排放量在2030年達(dá)到最大值，之后進(jìn)入下降階段；碳中和則指到2060年，我國所有社會活動產(chǎn)生的二氧化碳通過植樹造林、海洋吸收、工程封存等自然、人為手段被吸收和抵消掉，實(shí)現(xiàn)二氧化碳在確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)能力滿足需求同時(shí)，對數(shù)據(jù)中心的綠色化提出更高要求成為了我國雙碳道路上的關(guān)鍵任務(wù)，這一目標(biāo)也成為今后引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)升級的全新方向。自2020年新冠疫情發(fā)生以來，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的數(shù)字化需求急劇爆發(fā)，越來越多的商業(yè)與消費(fèi)活動轉(zhuǎn)向線上，數(shù)字產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速增長。Omdia的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，從2018年到032024年，來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)與固定寬帶的消費(fèi)者數(shù)據(jù)流量將以29%的年復(fù)合增長率增長，數(shù)據(jù)流量中心、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)等ICT基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對全新需求，運(yùn)營商、云廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等紛紛對其數(shù)據(jù)中心進(jìn)行升級、擴(kuò)容與擴(kuò)建。而數(shù)據(jù)中心在處理業(yè)務(wù)負(fù)載的過程中消耗大量電能，產(chǎn)生大量的間接碳排放。在包括中國在內(nèi)的全球數(shù)據(jù)中心的這一增長速度在日益收縮碳排規(guī)模的工業(yè)制造業(yè)等傳統(tǒng)碳排大戶中顯得尤為突出。除了數(shù)據(jù)中心本身的綠色低碳化迫在眉睫，作為承載千行百業(yè)的新型基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心可以有效促進(jìn)其所承載的高能耗行業(yè)進(jìn)行快速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和低碳化轉(zhuǎn)型。數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(fèi)”在數(shù)據(jù)中心上的一度電，其不僅僅是為數(shù)據(jù)中心企業(yè)貢獻(xiàn)了一定運(yùn)營產(chǎn)值，同時(shí)也為運(yùn)行在其上的各種云計(jì)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(xiàn)了大量運(yùn)營產(chǎn)值。據(jù)測算，每消耗1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心直接貢獻(xiàn)產(chǎn)值1.1萬元，并可貢獻(xiàn)88.8萬元的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化增加值，同時(shí)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）。據(jù)全球電子可持續(xù)性倡議組織（GeSI）預(yù)測，到2030年，全球ICT行業(yè)碳排放占全球碳技術(shù)通過使能其他行業(yè)，將幫助減少全球總碳排放的20%，是自身排放量的10倍，這一現(xiàn)象被稱為“碳手印”。由此可見，數(shù)據(jù)中心的綠色低碳進(jìn)程不僅促進(jìn)自身的高質(zhì)量發(fā)展，還能賦能高能耗的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，通過“上云用數(shù)賦智”行動不僅僅實(shí)現(xiàn)“一業(yè)帶百業(yè)”，同時(shí)帶來“階乘降耗效應(yīng)”，對提升全社會生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率作用巨大。在“碳達(dá)峰、碳中和”大背景下，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)變革的核心環(huán)節(jié)在于綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心的高質(zhì)量發(fā)展，通過先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、高效協(xié)同網(wǎng)絡(luò)和可再生能源來使能數(shù)據(jù)中心自身和高耗能行業(yè)節(jié)能降碳，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)國家“碳達(dá)峰、碳中和”的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)。04“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告趨勢洞察趨勢洞察在全球積極應(yīng)對氣候變化目標(biāo)下，綠色低碳成為數(shù)據(jù)中心的重要發(fā)展方向，美國、歐盟、日本等數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)較好的國家或地區(qū)均在單體數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域相繼發(fā)布了相應(yīng)政策。我國在充分論證研究基礎(chǔ)上，規(guī)劃布局了8大算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)，引導(dǎo)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心適度集聚，通過實(shí)施“東數(shù)西算”工程，積極探索構(gòu)建形成以數(shù)據(jù)流為導(dǎo)向的新型算力網(wǎng)絡(luò)格局。國際數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)政策目前全球大多數(shù)國家和地區(qū)均對應(yīng)對氣候變化目標(biāo)做出承諾，其中多國均發(fā)布了數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的節(jié)能降碳政策，這些政策大多面向單體數(shù)據(jù)中心，大致可分為數(shù)據(jù)中心整合優(yōu)化、鼓勵節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用、鼓勵可再生能源利用和規(guī)范數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)建設(shè)方法四類。05第二章|趨勢洞察表1國際數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)重點(diǎn)政策美國鼓勵綠色節(jié)能技2021年3月，歐盟委員會發(fā)布《2030數(shù)字指南針：歐洲數(shù)字十年達(dá)到氣候中立，同時(shí)利用數(shù)據(jù)中心多余的熱量為家庭、企業(yè)和公共場所供暖，還將引入機(jī)制來衡量歐洲公司使用的數(shù)據(jù)中心和電子通信網(wǎng)絡(luò)的能源效率。歐盟更新了《2021年歐盟數(shù)據(jù)中心能源效率行為準(zhǔn)則的最佳實(shí)踐指鼓勵可再生能源鼓勵綠色節(jié)能技中和目標(biāo)，計(jì)劃通過在數(shù)據(jù)中心、信息通信設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施中使用高性能節(jié)能半導(dǎo)體，減少二氧化碳排放，打造綠色數(shù)字社會。國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的部分電力轉(zhuǎn)換為可再生能源。鼓勵綠色節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用類鼓勵可再生能源信息技術(shù)(IT)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)方法三個(gè)方面的路線研究：在數(shù)據(jù)中心設(shè)施方面，通過節(jié)能的冷卻技術(shù)提高能源效率，減少供配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換損失或完全避免轉(zhuǎn)換損失，提高能源與IT設(shè)備之間的功率傳輸效率；在信息技術(shù)(IT)系統(tǒng)方面，降低服務(wù)器的能耗，提高其設(shè)備的能耗產(chǎn)生級聯(lián)效應(yīng)；在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)方法方面，通過多層級和模塊化供應(yīng)的方法，優(yōu)化物理空間、冷卻、電力和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)計(jì)和部署。鼓勵綠色節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用類規(guī)范數(shù)據(jù)中心設(shè)06“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告一是建立有效的電力開放獲取制度，讓數(shù)據(jù)中心服務(wù)供應(yīng)商直接從電力公司采購電力；二是推行各種綠色和可持續(xù)能源計(jì)劃，鼓勵數(shù)據(jù)中心與電力公司合作，使用可再生能源；三是推廣創(chuàng)新技術(shù)和解決方案，鼓勵能源的有效利用，減少數(shù)據(jù)中心的碳排放。鼓勵可再生能源國內(nèi)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)政策近年來，我國各級政府紛紛出臺推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展的相關(guān)政策，旨在進(jìn)一步破除當(dāng)前存在的數(shù)據(jù)中心總體布局失衡、節(jié)能降碳技術(shù)創(chuàng)新不夠、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級不足等方面瓶頸和矛1.國家層面發(fā)布政策組合拳引導(dǎo)綠色發(fā)展早在2013年，中央政府層面就發(fā)布了有關(guān)引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心向綠色集約方向發(fā)展的政策。近三年來，相關(guān)政策密集發(fā)布，包括《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》、《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(dǎo)意見》和《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》等，形成一套政策“組合拳”。從合理布局建設(shè)大型、超大型數(shù)據(jù)中心，提高數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)模化、綠色化水平，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性平衡；加快綠色技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新，使用高效環(huán)保制冷技術(shù)降低能耗；鼓勵使用風(fēng)能、水能、太陽能等可再生能源；建立健全覆蓋設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、測評和技術(shù)產(chǎn)品等方面的綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)體系；加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)宣貫，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)配套銜接等方面引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心的綠色高質(zhì)量發(fā)展。07第二章|趨勢洞察表2國家數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)重點(diǎn)政策充分考慮資源環(huán)境條件，引導(dǎo)大型數(shù)據(jù)中心優(yōu)先在能源相對富集、《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》建立健全綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)體系和能源資源監(jiān)管體系，打造一批綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)典型，形成一批具有創(chuàng)新性方案，培育一批專業(yè)第三方綠色服務(wù)機(jī)構(gòu)?！蛾P(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》加快信息服務(wù)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，做好大中型數(shù)據(jù)中心、和改造，建立綠色運(yùn)營維護(hù)體系。面提高新型數(shù)據(jù)中心能源利用效率。《深入開展公共機(jī)構(gòu)綠色低碳引領(lǐng)行動促進(jìn)碳達(dá)峰實(shí)施方案》鼓勵應(yīng)用高密度集成等高效IT設(shè)備、液冷等高效制冷系統(tǒng)，因地制08“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告《“十四五”國家信息化規(guī)劃》2.地方層面錯位布局全面推動政策落實(shí)?東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)目前我國數(shù)據(jù)中心主要集中在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，但這些地區(qū)同時(shí)面臨著算力資源需求的爆發(fā)式增長及能源指標(biāo)緊張的雙重困境，因此整合優(yōu)化和提高能效成為東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)。東部地區(qū)推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展的部分政策舉措包括：2021年4月，北京市發(fā)布《北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)年）》，指出關(guān)閉一批功能落后數(shù)據(jù)中心、整合一批規(guī)模分散的數(shù)據(jù)中心、改造一批高耗低效數(shù)據(jù)中心、新建一批新型計(jì)算中心和人工智能算力中心及邊緣計(jì)算中心；新建云數(shù)據(jù)中心PUE不提出新增數(shù)據(jù)中心PUE不超過1.3，建設(shè)E級高性能數(shù)據(jù)中心。2020年6月，廣東省發(fā)布《廣推動高質(zhì)量發(fā)展，加快應(yīng)用先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，提升資源能源利用效率，走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路。09第二章|趨勢洞察?西部能源充足地區(qū)我國西部地區(qū)清潔能源豐富、地質(zhì)條件穩(wěn)定、氣候環(huán)境適宜，成為大型、超大型綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的理想選擇地區(qū)。依靠數(shù)據(jù)中心對可再生能源的消納和西部地區(qū)干燥涼爽的氣候條件帶來的數(shù)據(jù)中心散熱能耗下降，每年可大量降低碳排放。因此科學(xué)規(guī)劃布局，可再生能源利用，高能效成為西部地區(qū)發(fā)展高質(zhì)量數(shù)據(jù)中心的重點(diǎn)。西部地區(qū)推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展的部分政策舉措包括：2018年5月，貴州省發(fā)布《貴州省數(shù)據(jù)中心綠色化專項(xiàng)行動方案》，提出科學(xué)規(guī)劃布局?jǐn)?shù)據(jù)中心，嚴(yán)格把關(guān)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目建設(shè)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)，推動數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展，新建數(shù)據(jù)中心能效值（PUE）低于1.4。2019年12月，內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)布《內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府關(guān)于推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意見》，支持大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)，鼓勵開展云計(jì)算、邊緣計(jì)算應(yīng)用，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心，降低能耗水平。2020年9月，甘肅省發(fā)布《甘肅省“上云用數(shù)賦智”行動方案（2020—2025年）》，提出在河西走廊等可再生能源富集區(qū)，選址建設(shè)一批以清潔能源利用為特色的綠色高性能數(shù)據(jù)中心。2021年10月，寧夏自治區(qū)編制《全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)（寧夏）建設(shè)方案》，提出打造“一集群三基地一數(shù)谷”的總體定位，即“全國一流綠色數(shù)據(jù)中心集群”、國家“東數(shù)西算”示范基地、網(wǎng)絡(luò)安全暨信息技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)基地、國家級數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈培育基地、西部數(shù)谷。并提出“十四五”期間，寧夏自治區(qū)樞紐節(jié)點(diǎn)規(guī)模為72萬個(gè)機(jī)柜，服務(wù)器上架率大于85%，平均PUE值小于1.2，數(shù)據(jù)中心可再生能源使用率大于65%，自主可控率大于90%。研究降低數(shù)據(jù)中心整體碳排放的相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)，需要首先對數(shù)據(jù)中心這個(gè)整體概念進(jìn)行解構(gòu)。從數(shù)據(jù)中心的生命周期維度分析碳排放，基本可以劃分為兩個(gè)階段：第一是建設(shè)階段，在數(shù)據(jù)中心正式投入運(yùn)營之前，需要進(jìn)行大量的土地作業(yè)、建筑工程以及設(shè)備調(diào)試等工作，這個(gè)階段將會產(chǎn)生一部分的碳排放，而且建筑材料和相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)和回收時(shí)產(chǎn)生的碳排也會對總體碳排產(chǎn)生影響；第二是運(yùn)營階段，這一階段產(chǎn)生的碳排放包括由ICT設(shè)備工作消耗電能所產(chǎn)生的間接碳排放，以及備用柴油發(fā)電機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的直接碳排放，這一階段碳排放的總量取決于各類設(shè)備的耗電量、可再生能源的利用比例，以及數(shù)據(jù)中心整個(gè)運(yùn)行生命周期的時(shí)長。以一個(gè)1500柜，每柜8kW，負(fù)載率75%，PUE設(shè)計(jì)值為1.5的數(shù)據(jù)中心為例，其10年生命周期碳排放約76.3萬噸，其中包含建設(shè)階段排放約10%，相關(guān)減碳技術(shù)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和建設(shè)模式上，10“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告算方法參考中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于做好2022年企業(yè)溫室氣體排放報(bào)告管理相關(guān)重點(diǎn)因此，按數(shù)據(jù)中心生命周期的不同階段，可以將相關(guān)綠色節(jié)能技術(shù)劃分為設(shè)計(jì)建設(shè)階段和運(yùn)營階段兩類。建設(shè)階段建設(shè)階段10%運(yùn)營階段90%圖1數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)營過程產(chǎn)生碳排比例設(shè)計(jì)建設(shè)階段采用的技術(shù)1.數(shù)據(jù)中心PUE仿真設(shè)計(jì)技術(shù)PUE仿真設(shè)計(jì)源于創(chuàng)新數(shù)字孿生理念，在設(shè)計(jì)階段，基于方案構(gòu)建設(shè)備模型、系統(tǒng)模型，并且基于導(dǎo)入的運(yùn)行參數(shù)和外部數(shù)據(jù)（如負(fù)載率、氣候數(shù)據(jù)）來模擬系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，輸出重點(diǎn)特征值狀態(tài)PUE。采用一維熱流體仿真技術(shù)對數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)進(jìn)行物理建模，結(jié)合控制仿真水泵等制冷設(shè)備的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜熱流系統(tǒng)的狀態(tài)重現(xiàn)和預(yù)測。PUE仿真設(shè)計(jì)也可以用于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營過程中系統(tǒng)智能PUE調(diào)優(yōu)時(shí)的PUE預(yù)測仿真。11第二章|趨勢洞察2.預(yù)制模塊化建設(shè)技術(shù)以全?；乃季S融合數(shù)據(jù)中心土建工程（L0）及機(jī)電工程（L1功能區(qū)域采用全模塊化設(shè)計(jì)，將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防雷接地、綜合布線等子系統(tǒng)預(yù)集成于預(yù)制模塊內(nèi)，所有預(yù)制模塊在工廠預(yù)制、預(yù)調(diào)測，并在現(xiàn)場同步進(jìn)行地基土建建設(shè)作業(yè)。交付過程中，預(yù)制功能模塊從工廠運(yùn)輸?shù)秸军c(diǎn)現(xiàn)場，無需進(jìn)行大規(guī)模土建，只需要進(jìn)行簡單吊裝及樂高式搭建，即可完成數(shù)據(jù)中心快速建設(shè)部署，相比傳統(tǒng)方式上線時(shí)間提前50%，有效降低建設(shè)過程中的建筑垃圾、施工用水產(chǎn)生，同時(shí)在生命周期結(jié)束后材料回收率高于80%，具有全生命周期低碳的優(yōu)勢。3.數(shù)據(jù)中心園區(qū)疊光和疊儲技術(shù)對于大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心應(yīng)用場景而言，數(shù)據(jù)中心園區(qū)疊光通常適合作為市電的補(bǔ)充，可以有效幫助客戶降低一部分的運(yùn)營費(fèi)用的支出。同時(shí)，隨著各地峰谷電價(jià)差的逐步放大，會有效激發(fā)數(shù)據(jù)中心企業(yè)在園區(qū)建設(shè)儲能裝置，一方面可以削峰填谷，在波谷期間用市電給儲能裝置充電，波峰期間使用儲能裝置給數(shù)據(jù)中心供電，利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)套利；另一方面可以更好的適應(yīng)未來新能源占比逐步走高的供電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)本地運(yùn)營階段采用的技術(shù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營過程中的節(jié)能降碳技術(shù)分析，可以從電能消耗的組成部分維度切入。對于一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心，運(yùn)營過程的電力消耗是由服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)等ICT設(shè)備，空調(diào)和換熱器等制供配電設(shè)施以及照明、監(jiān)控等其他設(shè)備所產(chǎn)生的。圖2以一個(gè)PUE=1.5的數(shù)據(jù)中心為例，其中67%的電力消耗來自ICT設(shè)備功耗，27%來自制冷系統(tǒng)功耗，5%功耗由供配電損耗和1%由其他設(shè)備產(chǎn)生。12“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告制冷系統(tǒng)功耗27%ICT設(shè)備功耗67%ICT設(shè)備功耗67%1%圖2一個(gè)PUE=1.5的數(shù)據(jù)中心中各組成部分所消耗的電能占比1.制冷設(shè)備節(jié)能技術(shù)隨著芯片技術(shù)與工藝的進(jìn)步，服務(wù)器計(jì)算能力有了數(shù)十倍的增長，但是總體功耗也隨之提升。對應(yīng)的數(shù)據(jù)中心制冷設(shè)備技術(shù)包括直接自然風(fēng)冷卻、間接蒸發(fā)冷卻、冷板式液冷和浸沒式液冷風(fēng)冷技術(shù)成本上升，液冷技術(shù)開始具備經(jīng)濟(jì)性。液冷目前最主流的方式冷板式液冷和浸沒式液冷，13第二章|趨勢洞察除風(fēng)冷技術(shù)和液冷技術(shù)之外，制冷設(shè)備節(jié)能技術(shù)還有很多，包括最新的氟泵、余熱回收、吸附2.供配電設(shè)備節(jié)能技術(shù)供配電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)包括：高效UPS，UPS智能在線模式，電力模塊等。這些節(jié)能技術(shù)已經(jīng)通過互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的實(shí)踐逐步進(jìn)入了規(guī)?；瘧?yīng)用，助力降低供配電損耗。電力電子半導(dǎo)體技術(shù)出現(xiàn)得較晚，但發(fā)展迅速，短短幾十年，已經(jīng)經(jīng)歷了晶體管、晶閘管（SCRSiliconControlRecti?er和GTOGateTurn-OffThyristor）、金氧半場效晶體管（MOSFETMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBTInsulatedGateBipolar年寬禁帶半導(dǎo)體材料（如SiC碳化硅、GaN氮化鎵）器件也開始逐步應(yīng)用，每一次升級均能實(shí)現(xiàn)大幅的功能擴(kuò)展或性提升?？梢哉f電力電子半導(dǎo)體器件是按照三五年一小代、二十三十年一大代的步伐在快速邁進(jìn)?？梢灶A(yù)見，在未來數(shù)年內(nèi)采用電力電子半導(dǎo)體器件的固態(tài)變壓器的發(fā)展速度也將快于傳統(tǒng)的變壓器，采用固態(tài)變壓器技術(shù)將有利于進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的電力損耗，提高3.ICT設(shè)備節(jié)能技術(shù)ICT設(shè)備的高效節(jié)能技術(shù)包括：全閃存化存儲、全光纖化網(wǎng)絡(luò)、無損以太網(wǎng)絡(luò)等，都可應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心節(jié)能提效。?全閃存化存儲：在相同的容量下，閃存相較于HDD的電力能耗降低70%，功耗大幅降低，能夠進(jìn)一步壓縮產(chǎn)生同等業(yè)務(wù)輸出的總能耗，同時(shí)占用空間節(jié)約50%。?全光纖化網(wǎng)絡(luò)：用光纖替代傳統(tǒng)的銅芯通信線纜可以大幅提高網(wǎng)絡(luò)的高比特?cái)?shù)據(jù)傳輸能力以及大吞吐量的交叉能力，并且傳輸距離更長，布線也更加靈活。隨著節(jié)約了大量用于傳統(tǒng)通信線纜中的銅、鋁等金屬材料，而光纖中所采用的玻璃或塑料等芯材制造過程能耗更少，尤其是這類材料耐腐蝕性能更好，壽命更長，在長期角度能夠減少運(yùn)維產(chǎn)生的成本與能耗排放。?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能：采用單板級相變散熱技術(shù)和毫秒級切換電源模塊技術(shù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，能耗降低約50%的能耗。14“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告?全無損以太網(wǎng)絡(luò)：傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸中采取“盡力而為”的方法，是“有損”的。將計(jì)算、存儲、高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一承載，0丟包無損以太網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)最高可提4.運(yùn)營運(yùn)維智能化管理技術(shù)通過AI技術(shù)能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理。如制冷系統(tǒng)能也能根據(jù)IT業(yè)務(wù)負(fù)載需求變化進(jìn)行及時(shí)尋優(yōu)，供電系統(tǒng)能夠主動預(yù)測和自動識別報(bào)警，以便及時(shí)作出響應(yīng)。借助AI技術(shù)可以最大限度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的自動高效運(yùn)行，減少由于資源調(diào)配不善或人從實(shí)現(xiàn)減碳路線的舉措而言，數(shù)據(jù)中心相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開發(fā)了大量創(chuàng)新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營過程中的高效化和低碳化，并且已經(jīng)在現(xiàn)有或新建的數(shù)據(jù)中心中實(shí)施。下表列出了世界上主要數(shù)據(jù)中心相關(guān)企業(yè)目前采取的相關(guān)舉措，基本可以代表普遍受認(rèn)可的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向：表3世界上主要的數(shù)據(jù)中心相關(guān)企業(yè)采取的節(jié)能應(yīng)用舉措互聯(lián)網(wǎng)有數(shù)據(jù)中心等設(shè)施供電，通過一系列措施實(shí)現(xiàn)100%可再生能源利用率。15第二章|趨勢洞察貴安華為云數(shù)據(jù)中心部署在貴州貴安新區(qū)，年平均溫度自然冷卻技術(shù)包括直通風(fēng)制冷和部分高密度服務(wù)器就近利用湖水散熱。烏蘭察布華為云數(shù)據(jù)中心，年平均溫度6.6℃,空氣質(zhì)量較好，在設(shè)計(jì)上充分結(jié)合烏蘭察布自然條件的優(yōu)勢和在AI技術(shù)上的優(yōu)勢，通過采用間接蒸發(fā)式自然冷卻技術(shù)，95%貴安華為云數(shù)據(jù)中心采用余熱回收利用技術(shù)將數(shù)據(jù)中心的熱量進(jìn)行采集，用于辦公區(qū)取暖。貴安華為云數(shù)據(jù)中心通過把AI技術(shù)引入到數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)絡(luò)模型進(jìn)行能耗擬合及預(yù)測，并結(jié)合尋優(yōu)算法，推理出最海水對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行散熱。谷歌利用AI算法自動管理數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜冷卻設(shè)備，每五分鐘對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷卻設(shè)備進(jìn)行采樣，AI模型基于采樣備自動微調(diào)的能力。谷歌在數(shù)據(jù)中心中采用能夠在27℃-35℃的環(huán)境溫度內(nèi)穩(wěn)16“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告91%的可再生能源利用率，同時(shí)也在澳大利亞、硅谷等地依賴。17第三章|全新挑戰(zhàn)全新挑戰(zhàn)全新挑戰(zhàn)在“碳達(dá)峰”和“碳中和”背景下，從數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策、技術(shù)和應(yīng)用趨勢看，數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展也面臨著許多新的挑戰(zhàn)，可以分為單體數(shù)據(jù)中心和全國一體化大數(shù)據(jù)中心兩大類別。數(shù)據(jù)中心PUE值偏高問題，節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用程度有待提高數(shù)據(jù)中心相關(guān)企業(yè)特別是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)積極地在降低數(shù)據(jù)中心整體的耗電量與碳排放上做了許多技術(shù)嘗試，但按照雙碳目標(biāo)要求目前的數(shù)據(jù)中心PUE數(shù)值依舊偏高。2021年度全國數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.49，并且有相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)中心PUE超過1.8甚至2.0（來源CDCC，中心制冷系統(tǒng)的電能消耗持續(xù)增高，然而由于早期政策相對寬松，精確監(jiān)管存在困難，市場應(yīng)用規(guī)模有限，產(chǎn)業(yè)鏈成熟度不足，可靠性不足和TCO(TotalCostofOwnership，總擁有成本)不合理等原因，相關(guān)創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)并未大規(guī)模應(yīng)用。中國數(shù)據(jù)中心企業(yè)在建設(shè)模式上需要升級長期以來數(shù)據(jù)中心建筑的建設(shè)模式方式陳舊，存在傳統(tǒng)模式建設(shè)周期長，建筑材料碳排高，建筑工業(yè)化升級不足等問題：18“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告?在土建的過程中，大量的戶外作業(yè)基本都采用柴汽油等初級能源供能，燃燒產(chǎn)物直接排放進(jìn)入大氣，加上建設(shè)周期往往長達(dá)20個(gè)月以上，漫長的建設(shè)周期加上大量的初級能源消耗產(chǎn)生了可觀的碳排放以及其它污染。?在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃之初，很難預(yù)測到現(xiàn)在或未來的業(yè)務(wù)壓力，而服務(wù)器設(shè)備與供冷卻、運(yùn)維系統(tǒng)等輔助設(shè)備綁定程度較高，一旦IT設(shè)備擴(kuò)容則牽一發(fā)而動全身，將面對改造過程中也會繼續(xù)產(chǎn)生能耗和碳排放。?傳統(tǒng)建設(shè)方式也大量采用混凝土、橡膠、巖棉夾芯板等高碳排的材料，雖然不屬于數(shù)據(jù)中心建設(shè)的直接排放，但是也對降低全生命周期的總碳排放形成了障礙。因此在低碳數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃階段，就需要將低碳材料的大規(guī)模使用納入考量，盡量避免材料在各階段產(chǎn)生的間接碳排放。數(shù)據(jù)中心能耗測算方法“雙重失真”問題按照現(xiàn)有行業(yè)能耗指標(biāo)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(biāo)審批等方面嚴(yán)格限制，甚至有人稱其為“不冒煙的鋼廠”。當(dāng)前通行的數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗指標(biāo)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(shí)不計(jì)入數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的各類應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，導(dǎo)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(yán)重放大；二是“區(qū)域失真”，即由于數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(jì)入數(shù)據(jù)中心所在地，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心所在地實(shí)際上在被動地分?jǐn)倯?yīng)用類產(chǎn)業(yè)所在地的耗能指標(biāo)壓力。數(shù)據(jù)中心發(fā)展不平衡不充分的結(jié)構(gòu)性問題數(shù)據(jù)中心面臨著區(qū)域性發(fā)展不均衡的問題，東部地區(qū)供給不足和西部地區(qū)供給過剩的結(jié)構(gòu)性矛盾較為突出。當(dāng)前，東部發(fā)達(dá)地區(qū)特別是北上廣深等一線城市能耗指標(biāo)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(jì)效益方面作用被嚴(yán)重低估，省內(nèi)進(jìn)行用電指標(biāo)規(guī)劃時(shí)，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(biāo)分解，可預(yù)留給數(shù)據(jù)中心建設(shè)的能19第三章|全新挑戰(zhàn)耗指標(biāo)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(biāo)跨域調(diào)配機(jī)制，西部能耗指標(biāo)充裕地區(qū)和東部能耗指標(biāo)嚴(yán)重緊張地區(qū)無法實(shí)現(xiàn)能耗指標(biāo)的均衡配置，過剩問題和嚴(yán)重不足現(xiàn)象并存。算力調(diào)度面臨網(wǎng)絡(luò)需要優(yōu)化和資費(fèi)偏高問題一方面，西部數(shù)據(jù)中心向東部提供算力服務(wù)依賴低時(shí)延，大帶寬的直連網(wǎng)絡(luò)，但跨域數(shù)據(jù)中心之間網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心集群內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)仍待完善；另一方面給現(xiàn)有企業(yè)專線網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)偏高和定價(jià)機(jī)制不利于西部數(shù)據(jù)中心向東部熱點(diǎn)區(qū)域提供算力服務(wù)。數(shù)據(jù)中心行業(yè)對清潔能源的開發(fā)利用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(rèn)識上亟待加強(qiáng)。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)中心相關(guān)企業(yè)紛紛開始倡導(dǎo)使用清潔能源為數(shù)據(jù)中心供電。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)利用還有很大的提升空間。據(jù)測算，由于光伏和風(fēng)力等可再生能源的不穩(wěn)定特點(diǎn)，我國西北部地區(qū)每年棄風(fēng)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，并利用儲能系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)創(chuàng)新解決穩(wěn)定負(fù)載的柔性供能問題，可以促進(jìn)可再生能源開發(fā)利用，有效降低中西部地區(qū)棄風(fēng)和棄光電量，進(jìn)一步減少碳排放。20“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告核心價(jià)值核心價(jià)值數(shù)據(jù)中心作為支撐企業(yè)業(yè)務(wù)的核心資產(chǎn)，其建設(shè)成本和運(yùn)營質(zhì)量直接關(guān)聯(lián)企業(yè)的資金投入產(chǎn)出比。數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能化趨勢不僅僅是有益于社會和環(huán)境層面，對于數(shù)據(jù)中心企業(yè)而言也具備重要的意義。綠色節(jié)能化意味著數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)更加靈活，運(yùn)營將更少地依賴傳統(tǒng)電網(wǎng)，相關(guān)IT設(shè)備的能耗水平更低，自動化和智能化將體現(xiàn)在運(yùn)營的各個(gè)環(huán)節(jié)。這些趨勢都將為企業(yè)帶來強(qiáng)大的市場競爭力，并且在長期維度上降低企業(yè)擁有數(shù)據(jù)中心的總擁有成本。具體而言，大量應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)可以有效降低數(shù)據(jù)中心建設(shè)中產(chǎn)生的排碳放、相應(yīng)資金成本和時(shí)間成本，提高數(shù)據(jù)中心在規(guī)劃建設(shè)階段的靈活性。在運(yùn)營過程中采用可再生能源時(shí)，數(shù)據(jù)中心的能源管理設(shè)施可以因地制宜，自動協(xié)調(diào)可再生能源供應(yīng)的波動，以最大限度地應(yīng)對來自業(yè)務(wù)負(fù)載的壓力波動，將對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴程度降到最低，不僅大幅降低了消耗傳統(tǒng)電網(wǎng)電能而間接產(chǎn)生的碳排放，也減輕了企業(yè)在長期運(yùn)營過程中的能源成本。此外，各類IT設(shè)備的算力功耗比持續(xù)提升，設(shè)備的散熱等需求也能夠利用創(chuàng)新技術(shù)來充分滿足并降低成本，當(dāng)采用大量此類節(jié)能增效的創(chuàng)新技術(shù)之后，數(shù)據(jù)中心自身能力增長足以滿足日益提升的業(yè)務(wù)需求，而且能夠在此基礎(chǔ)上，減少整個(gè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施在建設(shè)、運(yùn)行等環(huán)節(jié)中帶來的排放和產(chǎn)生的能源成本。尤其是當(dāng)智能化的能源管理方式進(jìn)入運(yùn)營之后，可以大幅降低運(yùn)維管理的人工干預(yù)，自動快速匹配和切換不同類型的能源供應(yīng)以及儲能資源，從而為業(yè)務(wù)負(fù)載波動提供最優(yōu)化的節(jié)能方案，從而進(jìn)一步降低企業(yè)的運(yùn)營管理和能耗成本。21第四章|核心價(jià)值近年來，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為各個(gè)行業(yè)適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇，對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，面臨著比以往更加激烈的市場競爭，數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求尤為迫切。5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)已成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)要充分利用新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其管理模式、業(yè)務(wù)模式、商業(yè)模式的重塑和創(chuàng)新。隨著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，對數(shù)據(jù)中心算力資源的需求急劇提升，在我國“碳達(dá)峰、碳中和”的背景下，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心已難以滿足碳排放、能耗和用地指標(biāo)的要求，相比之下，綠色數(shù)據(jù)中心的能源效率和算力能效水平更高，在支撐產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面將起到不可或缺的關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)中心作為新型基礎(chǔ)設(shè)施為能源、制造、零售、交通、建筑等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級提供了重要基礎(chǔ)支撐，進(jìn)而帶來了生產(chǎn)運(yùn)營效率提高、產(chǎn)業(yè)鏈延伸和商業(yè)模式變革等價(jià)值。例如，重工制造業(yè)注重產(chǎn)品研發(fā)能力和生產(chǎn)過程優(yōu)化，通過應(yīng)用數(shù)字化虛擬仿真平臺，打造數(shù)字化、智能化車間，持續(xù)推進(jìn)智能制造，提高生產(chǎn)效率，縮短研發(fā)周期；輕工制造業(yè)通過銷售管理系統(tǒng)與制造管理系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)定制產(chǎn)品訂單的生成、排產(chǎn)、制造和精度跟蹤，高效地為客戶提供定制化產(chǎn)品，向產(chǎn)業(yè)下游延伸，擴(kuò)展服務(wù)環(huán)節(jié)；服裝零售業(yè)在前端運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析動態(tài)掌握消費(fèi)者多樣、變化的服裝需求，在后端通過高效的數(shù)字供應(yīng)鏈支撐愈發(fā)多元和個(gè)性化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以“品牌+平臺”的新型商業(yè)模式來精準(zhǔn)滿足消費(fèi)者需求。碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)和中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察要求，促進(jìn)清潔能源消納，研究制定了《清潔能源消納情況綜合監(jiān)管工作方案》。但清潔能源的消納仍然會受到各類客觀因素的制約，如遠(yuǎn)距離高壓輸電的技術(shù)困難及線路損耗、風(fēng)光水電的季節(jié)性波動造成大量棄風(fēng)棄光。綠色數(shù)據(jù)中心尤其是新建數(shù)據(jù)中心應(yīng)充分考慮資源環(huán)境條件，優(yōu)先在能源相對富集、氣候條件良好、自然災(zāi)害較少的地區(qū)建設(shè)，加快利用水電、風(fēng)電、太陽能等可再生能源的步伐，促進(jìn)清潔能源消納，引領(lǐng)能源行業(yè)“綠色電力”轉(zhuǎn)型，促進(jìn)全行業(yè)節(jié)能降碳。例如青海海南州大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目已經(jīng)通過本地實(shí)現(xiàn)100%比例的綠色可再生能源。22“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告其次是促進(jìn)上游產(chǎn)業(yè)加大綠色節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)。近年來，上游產(chǎn)業(yè)積極探索和研發(fā)數(shù)據(jù)中心綠在綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心能效標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)下，電子信息行業(yè)加快節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)備研發(fā)存儲芯片、傳感器、光電子、電力電子半導(dǎo)體等元器件、制冷系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)等相關(guān)ICT設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的前沿節(jié)能技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。例如在北京冬奧云數(shù)據(jù)中心部署了浸沒式液冷集群，對數(shù)據(jù)設(shè)備采用了環(huán)保節(jié)能的自然冷卻技術(shù)，年平均PUE低于1.2，大幅度降低了碳排放量。最后是促進(jìn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心余熱回收利用也是通過梯次綜合能源利用促進(jìn)全行業(yè)節(jié)能降碳重要探索方向。通過對來自數(shù)據(jù)中心的熱量進(jìn)行回收再利用，可以為附近住宅、醫(yī)院、辦公、酒店等用熱單位持續(xù)供暖，替代其他用于供暖的能源。2021年7月，國家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，提出將“推進(jìn)工業(yè)余壓余熱、廢水廢氣廢液的資源化利用，實(shí)現(xiàn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展，積極推廣集中供氣供熱”作為重點(diǎn)任務(wù)。據(jù)中國建筑設(shè)計(jì)研究院智能工程中心測算，從數(shù)據(jù)中心總耗電量中，可大約提取回收11.2%電力消耗產(chǎn)生的余熱。而以我國2020年數(shù)據(jù)中心耗電量2000億千瓦時(shí)估算，如果這些余熱被完全利用，將減少約2230萬噸二氧化碳排放。23第五章|解決思路及專項(xiàng)建議解決思路及專項(xiàng)建議解決思路及專項(xiàng)建議從單體數(shù)據(jù)中心和全國一體化大數(shù)據(jù)中心兩個(gè)層面進(jìn)行統(tǒng)籌思考，著力破除我國在推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展面臨的瓶頸和矛盾，推動實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳、優(yōu)化布局、協(xié)同創(chuàng)新，全面支撐各行業(yè)特別是傳統(tǒng)高耗能行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走綠色節(jié)能、協(xié)同高效的發(fā)展道路。單體數(shù)據(jù)中心存在PUE值偏高、建設(shè)方式陳舊、能耗測算失真等挑戰(zhàn)，需要采取加快創(chuàng)新和整合優(yōu)化的發(fā)展思路，通過技術(shù)創(chuàng)新、專項(xiàng)工程和管理體系等舉措引導(dǎo)落地。5.2.15.2.1解決方案數(shù)據(jù)中心解決方案技術(shù)創(chuàng)新可分為建設(shè)模式、制冷系統(tǒng)節(jié)能、供配電系統(tǒng)節(jié)能、ICT設(shè)備節(jié)能和AI應(yīng)用等技術(shù)創(chuàng)新。著力推動技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模應(yīng)用，可以加速數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳目標(biāo)。24“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告1)預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心建筑主體可采用高回收率的鋼結(jié)構(gòu)材料，采用高度集成化設(shè)計(jì)，裝配率高達(dá)95%，滿足國家AAA級裝配式建筑要求，大幅減少施工周期碳排放。?快速建設(shè)：創(chuàng)新性地將預(yù)制裝配式建筑技術(shù)與模塊化技術(shù)相融合，現(xiàn)場地基土建與模塊工廠生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行。1500機(jī)柜數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期僅需要6個(gè)月，上線交付時(shí)間相比傳統(tǒng)?綠色建設(shè)：預(yù)制裝配率高達(dá)95%，樂高積木式搭建，現(xiàn)場施工量僅為傳統(tǒng)方式的10%，施工工程無濕法作業(yè)，施工過程無三廢，施工用水和用電相比傳統(tǒng)方式減少80%以上。此外，結(jié)構(gòu)主體摒棄傳統(tǒng)土建中的高污染難回收材料，采用全鋼結(jié)構(gòu)，主體材料可回收?垂直擴(kuò)容：支持整層在線垂直擴(kuò)容，隨需而建避免浪費(fèi)；采用垂直擴(kuò)容連接組件，支持精準(zhǔn)互鎖，10分鐘快連，超強(qiáng)緩沖，在線業(yè)務(wù)“0”沖擊；三粗一精設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)定位；免焊接對接，快速互鎖；高強(qiáng)抗震螺栓連接；采用超彈復(fù)合材料，中空防壓潰防撕裂結(jié)?安全可靠：支持5層堆疊，50年壽命，滿足數(shù)據(jù)中心建筑標(biāo)準(zhǔn)交付要求，創(chuàng)新采用多維互聯(lián)支撐架構(gòu)，支持9烈度抗震。?土地利用率高：預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心層高一般在4m左右，同等高度限制范圍內(nèi)可以建設(shè)5層，提高土地利用率16%以上；此外，預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心可以適配融合一體化電力模2)數(shù)據(jù)中心園區(qū)內(nèi)疊加光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心園區(qū)疊加光伏方案通常為屋頂和樓宇外立面疊光，并采取UPS和HVDC(High25第五章|解決思路及專項(xiàng)建議?設(shè)計(jì)要求：需采用效率>98.5%以上的高效逆變器提高能源的轉(zhuǎn)換效率，減少碳排放；當(dāng)一串光伏板中間一個(gè)或多個(gè)故障時(shí)，需隔離故障光伏板，其他的可持續(xù)工作；逆變器需滿足實(shí)時(shí)識別光伏板最高功率點(diǎn)，實(shí)時(shí)能效最高。?安全要求：光伏直流系統(tǒng)在有電弧時(shí)需要及時(shí)準(zhǔn)確檢測，確保光伏系統(tǒng)安全。3)數(shù)據(jù)中心園區(qū)內(nèi)疊加分散式儲能系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)負(fù)載的波動與光伏、風(fēng)電等可再生能源產(chǎn)生波動的峰谷并不匹配，還需要增加適度的儲能系統(tǒng)對波動的能源供應(yīng)進(jìn)行削峰填谷，從而提高可再生能源的使用比例，降低對傳統(tǒng)火電的依賴程度。為了發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的最大經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，對能源管理設(shè)施進(jìn)一步進(jìn)行整合和優(yōu)化，不間斷電源系統(tǒng)(含備電儲能)需要與新型儲能系統(tǒng)融合。數(shù)據(jù)中心是典型的不間斷電源場景，不間斷電源UPS功率是用電容量的1.2~1.5倍，數(shù)據(jù)中心應(yīng)整合現(xiàn)有UPS、備電儲能和削峰填谷儲能，實(shí)現(xiàn)備電儲能和削峰填谷儲能合一，不間斷電源UPS和儲能變流器PCS(Power當(dāng)前供電系統(tǒng)削峰填谷儲能與UPS及備電系統(tǒng)分離10kV配電變壓器低壓配電UPS系統(tǒng)服務(wù)器機(jī)柜380V10kV電網(wǎng)變壓器智能鋰電備電新型儲能智能鋰電備電變壓器PCS未來供電超融合架構(gòu)超融合10kVUPS變壓器低壓配電服務(wù)器機(jī)柜10kV電網(wǎng)儲能+備電圖3數(shù)據(jù)中心當(dāng)前供電系統(tǒng)和未來供電超融合架構(gòu)示意圖26“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告2.制冷系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新直接自然風(fēng)冷卻?對空氣質(zhì)量要求高?IT設(shè)備需耐受高溫高濕進(jìn)風(fēng)數(shù)據(jù)中心根據(jù)PUE目標(biāo)、地域條件、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈成熟度，直接自然風(fēng)冷卻?對空氣質(zhì)量要求高?IT設(shè)備需耐受高溫高濕進(jìn)風(fēng)間接蒸發(fā)冷卻冷板式液冷浸沒式液冷?結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高?換熱效率高，適用于高密場景?成本適中、易維護(hù)?器件兼容性差?運(yùn)維復(fù)雜度高圖4制冷系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)對比采用過低的PUE架構(gòu)會導(dǎo)致投資成本和運(yùn)維成本增加。通過對比不同地理環(huán)境條件下風(fēng)冷和液冷兩種制冷方式的IT設(shè)備和冷源和制冷設(shè)備的造價(jià)，使用過程的電費(fèi)和運(yùn)營維護(hù)成本，并經(jīng)過國內(nèi)大型數(shù)據(jù)中心實(shí)踐驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，單機(jī)柜15kW以上采用冷板式液冷可以獲得更好的整1)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)間接蒸發(fā)冷產(chǎn)品是新型制冷方式設(shè)備，其采用間接換熱技術(shù)，最大程度利用自然冷源替代人工冷源，降低數(shù)據(jù)中心PUE。間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組為整體式，在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場安裝風(fēng)管、水管及配電后即可投入使用，機(jī)組?濕模式：風(fēng)機(jī)和噴淋水泵運(yùn)行，利用噴淋冷卻后的空氣換熱；?混合模式：風(fēng)機(jī)、噴淋水泵、壓縮機(jī)同時(shí)運(yùn)行。27第五章|解決思路及專項(xiàng)建議圖5間接蒸發(fā)制冷原理圖三種運(yùn)行模式可以結(jié)合氣象參數(shù)和機(jī)組自身的特性曲線，結(jié)合智能控制，進(jìn)行尋優(yōu)調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能的目的。利用間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)可實(shí)現(xiàn)廣東地區(qū)數(shù)據(jù)中心制冷年均PUE低至1.25。?間接蒸發(fā)冷卻設(shè)備應(yīng)以一臺為單位，結(jié)合數(shù)據(jù)中心制冷空調(diào)輸配配套的間接蒸發(fā)冷卻換熱器芯體、風(fēng)機(jī)（包含間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的一、二次風(fēng)機(jī)）、控制柜等電氣設(shè)施，集成?集成化蒸發(fā)冷卻空調(diào)設(shè)備其箱體內(nèi)部高溫冷水管路、產(chǎn)出空氣風(fēng)道應(yīng)布置合理恰當(dāng)，并?集成化蒸發(fā)冷卻空調(diào)設(shè)備應(yīng)盡可能的將能放入集成箱體內(nèi)的相關(guān)設(shè)備部件組裝進(jìn)箱體，盡量減少設(shè)備現(xiàn)場安裝作業(yè)任務(wù)量，以提高設(shè)備交付、投用速率。2)冷板式液冷技術(shù)冷板式液冷技術(shù)，即利用液體工質(zhì)作為中間熱量傳輸?shù)拿浇?，將熱量由熱區(qū)傳遞到遠(yuǎn)處再進(jìn)行冷卻。在該技術(shù)中，液體工質(zhì)與被冷卻對象分離，液體工質(zhì)不與電子器件直接接觸，而是通過液冷板等高效熱傳導(dǎo)部件將被冷卻對象的熱量傳遞到冷媒中，因此冷板式液冷技術(shù)又稱為間接液冷技術(shù)。該技術(shù)將液體工質(zhì)直接導(dǎo)向熱源，由于液體比空氣的比熱大，每單位體積所傳輸?shù)臒崃考瓷嵝矢哌_(dá)1000倍，因此制冷效率遠(yuǎn)高于風(fēng)冷散熱。該技術(shù)可有效解決高功率密度服務(wù)器的散熱問題，降低冷卻系統(tǒng)能耗而且降低噪聲。28“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告冷卻基礎(chǔ)設(shè)施冷卻基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心機(jī)房液冷管理單元行級空調(diào)全液冷機(jī)柜最高出水溫度：35℃最高出水溫度：20℃冷卻塔冷水機(jī)組最高進(jìn)水溫度：45℃圖6冷板式液冷解決方案冷板式液冷在實(shí)施部署上有明顯優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在4個(gè)方面：?兼容性好：主板、硬盤、連接器材都不需要定制化生產(chǎn)，設(shè)備采購成本較低；?機(jī)房適配要求低：普通機(jī)房承重可以滿足部署條件，無需特殊加固，液冷工質(zhì)不會形成排氧效應(yīng)，對通風(fēng)要求與常規(guī)機(jī)房一致，傳統(tǒng)機(jī)房可快速改造；?可維護(hù)性好：IT設(shè)備、液冷管路和機(jī)柜歧管間連接器支持盲插機(jī)組等配套設(shè)備、液冷整機(jī)機(jī)柜、服務(wù)器液冷冷板、連接器、液冷工質(zhì)均規(guī)模國產(chǎn)化，國內(nèi)成熟可靠供應(yīng)商較多，選擇范圍大。3)氟泵技術(shù)氟泵技術(shù)，是以泵驅(qū)動氟利昂工質(zhì)，克服系統(tǒng)阻力實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的一種自然冷卻技術(shù)。因?yàn)榉弥兴玫墓べ|(zhì)為制冷劑（冷媒），因此氟泵亦被稱為制冷劑泵或冷媒泵。氟泵技術(shù)的核心是利用自然冷源，其應(yīng)用與數(shù)據(jù)中心對制冷的特殊需求場景密切相關(guān)。與傳統(tǒng)的樓宇不同，數(shù)據(jù)中心在冬季或過渡季節(jié)依然會產(chǎn)生大量的熱量，此時(shí)采用氟泵系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓縮機(jī)機(jī)械制冷系統(tǒng)進(jìn)行制冷，可以有效的節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)碳排放的減少。搭載氟泵技術(shù)的制冷循環(huán)系統(tǒng)在室外低溫工況能達(dá)到節(jié)能效果的主要原因在于：室外低溫工況時(shí)，系統(tǒng)不需要壓縮機(jī)壓縮氣態(tài)制冷劑來達(dá)到所需的冷凝壓力，采用氟泵就可克服系統(tǒng)阻力，29第五章|解決思路及專項(xiàng)建議驅(qū)動整個(gè)制冷循環(huán)。由于制冷劑液體體積遠(yuǎn)小于（或者說密度遠(yuǎn)大于）制冷劑氣體，此時(shí)氟泵對液態(tài)制冷劑做功遠(yuǎn)小于相同工況下壓縮機(jī)對氣態(tài)制冷劑做功，即驅(qū)動相同流量的制冷劑，氟泵的功率遠(yuǎn)小于壓縮機(jī)，從而達(dá)到節(jié)能效果。在過渡季節(jié)，采用氟泵技術(shù)的混合模式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的原因是因?yàn)榉锰嵘死淠骱蟮囊簯B(tài)制冷劑壓力，從而在相同的電子膨脹閥開度的情況下，提升蒸發(fā)壓力，減少壓縮機(jī)做功，從而達(dá)到節(jié)能效果。氟泵技術(shù)的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在，室外低溫或過渡季節(jié)時(shí)為系統(tǒng)提供相同制冷量所需的功率遠(yuǎn)小于壓縮機(jī)。在文獻(xiàn)[1]《基于氟泵增壓的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究》中指出搭載氟泵的系性能系數(shù)）可達(dá)3.96~6.25。在室外-5℃的純氟泵模從氟泵系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況來看，其相較于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)機(jī)械制冷的節(jié)能減排效果也非常明顯。單機(jī)的機(jī)械制冷系統(tǒng)上應(yīng)用氟泵技術(shù)后，在低溫工況下能效可提升3~6倍。氟泵的節(jié)能效果與可利用的自然冷源的時(shí)長密切相關(guān)，如果以年為時(shí)間單位分的節(jié)能率。4)余熱回收技術(shù)北方寒冷地區(qū)數(shù)據(jù)中心使用熱泵機(jī)組來對數(shù)據(jù)中心冷凍水余熱進(jìn)行二次提溫后輸送到熱管網(wǎng)替代市政供熱，用于寒冷季節(jié)居民采暖和辦公采暖，對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行梯次利用，從而提升能源綜合利用效率，是實(shí)現(xiàn)碳中和的有效路徑之一。余熱回收技術(shù)原理如圖7所示。數(shù)據(jù)中心冷凍水末端空調(diào)供水溫度為10~15℃,回水溫度為15~25℃,數(shù)據(jù)中心出來的溫水通過電驅(qū)動熱泵機(jī)組加熱為采暖系統(tǒng)55℃熱水，傳遞給就近區(qū)域采暖管網(wǎng)，然后熱水分發(fā)到社區(qū)或就近的數(shù)據(jù)中心辦公區(qū)。30“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告數(shù)據(jù)中心冷凍水空調(diào)末端溫水15~25℃冷水10~15℃溫水冷水A熱水55℃A辦公采暖次熱水45℃圖7余熱回收技術(shù)原理熱泵在取暖運(yùn)行階段只需要提取1/10~1/5的熱量即可滿足就近的居民和辦公采暖需求，余熱回收在部分北方寒冷且電費(fèi)較低地區(qū)具備運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性，5~6年可回收投資，同時(shí)打破用能體系邊界，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域能源耦合梯次利用，發(fā)揮能效潛力，多方利用余熱，將余熱轉(zhuǎn)換為可再生能源。3.高效率供配電技術(shù)創(chuàng)新1)高效UPSUPS的效率是指在儲能裝置沒有明顯的能量輸入和輸出條件下，輸出有功功率與輸入有功功率之比。高效UPS是指利用各種節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙變換效率最大可達(dá)到97%（R載）的不間斷電通過降低器件損耗、優(yōu)化UPS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、降低系統(tǒng)損耗等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙變換效率最大可達(dá)到97%（R載）的超高效UPS，可以有效降低供配電系統(tǒng)的能耗和碳排放。此外，利用模塊化UPS可以按需擴(kuò)容、模塊冗余、智能休眠等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)低載高效，更加匹配真實(shí)業(yè)務(wù)分期分批上線的運(yùn)行要求。2)UPS智能在線模式滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電網(wǎng)輸入條件下，UPS可以從VFD/VI模式0ms切換至VFI模式。Voltageand工作模式。31第五章|解決思路及專項(xiàng)建議0mstransfer AC/DCDC/ACElics0mstransfer DC/DC AC/DCDC/ACElics AC/DCDC/ACElicsAC/DCElectronicsSwitchDC/ACAC/DCElectronicsSwitchDC/ACcompensationcompensationDC/DCDC/DCVFIModeVFDModeVIMode圖8三種UPS工作模式通過智能在線模式可以在保障系統(tǒng)供電安全前提下實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)行效率，幫助用戶進(jìn)一步節(jié)能減排。智能在線模式在負(fù)載率≥30%時(shí)，VFD模式下UPS效率不低于98.5%（R載）；與傳間切換時(shí)間為0ms，保障負(fù)載供電的可靠性；VI模式下，可通過逆變器進(jìn)行諧波補(bǔ)償及輸出功率電流諧波畸變總數(shù)）不高于5%。3)電力模塊技術(shù)電力模塊，是一種包含變壓器、低壓配電柜、無功補(bǔ)償、UPS及饋線柜、柜間銅排和監(jiān)控系統(tǒng)的一體化集成、安全可靠的全新一代供配電產(chǎn)品，其輸入為“三相無中線+PE（Protective通過將變壓器、低壓配電柜、無功補(bǔ)償、UPS及饋線柜和監(jiān)控系統(tǒng)融合在一起，電力模塊能減少柜位數(shù)，并極大的減短柜間銅導(dǎo)體的連接長度，減少銅導(dǎo)體使用量，減少供配電間占用面積，進(jìn)而減少損耗，顯著提升系統(tǒng)效率，節(jié)能減排效果明顯。變壓器進(jìn)線母聯(lián)柜SVG柜UPS600k*4維修旁路柜模塊化饋線柜*3圖9電力模塊示意圖32“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告4.ICT設(shè)備節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新1)全閃存存儲閃存介質(zhì)有高密度、高可靠、低延遲、低能耗等特點(diǎn)。存儲介質(zhì)全閃存化，即逐步提升數(shù)據(jù)中心存儲介質(zhì)閃存化比例，建議近期從2021年的24%提高到2025年的50%，長期到2030年達(dá)到90%，遠(yuǎn)期最終實(shí)現(xiàn)100%全閃存存儲，加速數(shù)據(jù)中心向“硅進(jìn)磁退”方向演進(jìn)。隨著全閃存存儲的快速發(fā)展，基于閃存介質(zhì)的固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)訪問比機(jī)械硬盤快100倍左右，隨著存儲通信協(xié)議的發(fā)展，把存儲介質(zhì)變化的效率和網(wǎng)絡(luò)帶寬提升的作用充分發(fā)揮，這些變化促使了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理能力的大幅提升，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心算力與存力的基礎(chǔ)能力結(jié)構(gòu)，加速了數(shù)據(jù)資源的快速流通。2)存算分離架構(gòu)受限于散熱和空間限制，普通的通用型服務(wù)器配備硬盤的數(shù)量有限，通常為1U10盤、2U24盤、4U36盤。而專門設(shè)計(jì)的高密存儲型節(jié)點(diǎn)，能做到1U32盤、2U36盤、5U80盤、4U80盤、5U120盤，密度達(dá)到傳統(tǒng)存儲服務(wù)器的2~2.6倍，結(jié)合存算分離架構(gòu)，相對使用通用型服務(wù)器，減少了節(jié)點(diǎn)CPU、內(nèi)存及配套交換機(jī)，同等容量下帶來能耗節(jié)約10%~30%。術(shù)替代三副本數(shù)據(jù)，進(jìn)一步把磁盤利用率從33%提升到91%，減少磁盤空間占用，節(jié)約能耗。3)數(shù)據(jù)重刪壓縮數(shù)據(jù)重刪技術(shù)是通過利用定長重刪、變長重刪、相似重刪算法來檢查數(shù)據(jù)塊，然后把相同數(shù)據(jù)刪除的技術(shù)。數(shù)據(jù)壓縮、壓緊技術(shù)是通過數(shù)據(jù)壓縮、壓緊算法把定長的數(shù)據(jù)塊優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲布局，節(jié)約存儲空間。借助閃存介質(zhì)帶來的100倍性能提升，利用數(shù)據(jù)重刪壓縮技術(shù)，目前業(yè)界已經(jīng)能夠在數(shù)據(jù)庫、桌面云、虛擬機(jī)等業(yè)務(wù)場景實(shí)現(xiàn)2~3.6倍的數(shù)據(jù)縮減率（重刪壓縮前數(shù)據(jù)總量/重刪壓縮后數(shù)據(jù)總量），相當(dāng)于同樣的存儲空間能夠儲存2~3.6倍的數(shù)據(jù)，耗能節(jié)約50%以上。33第五章|解決思路及專項(xiàng)建議4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持自動檢測設(shè)備狀態(tài)、單板狀態(tài)、端口狀態(tài)和光模塊狀態(tài)等信息，自動關(guān)閉不需要的器件和端口供電，智能調(diào)整芯片電壓及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等手段降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗?；赩C相變散熱和碳納米導(dǎo)熱單板級相變散熱技術(shù)散熱效率最高提升4倍，溫度最多降低19℃,采用基于混流風(fēng)扇的整機(jī)散熱技術(shù)，可以提高3倍風(fēng)量，減少49%電力消耗，SuperPower技術(shù)如基于磁吹滅弧技術(shù)的毫秒級切換智能電源模塊，實(shí)現(xiàn)每比特功耗相比業(yè)界降低54%。5)無損數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)無損數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是算力提升方向之一。從目前業(yè)界普遍認(rèn)可的算力計(jì)算模型分析，受到通用計(jì)算能力、高性能計(jì)算能力、存儲能力和網(wǎng)絡(luò)能力的綜合影響，如果網(wǎng)絡(luò)存在大量數(shù)據(jù)丟包和數(shù)據(jù)重傳，將會影響整體計(jì)算能力的提升。算力=f(通用算力，高性能算力，存儲能力，網(wǎng)絡(luò)能力)圖10算力計(jì)算模型無損數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通過引入AI人工智能技術(shù)，如iLossless-DCN系列算法，智能控制調(diào)優(yōu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在極高吞吐下低時(shí)延0丟包，規(guī)模不變，算力能效比提升，降低綜合能耗。據(jù)實(shí)測場景數(shù)據(jù)分析：在數(shù)據(jù)存儲場景IOPS提升可以達(dá)到10%~33%、時(shí)延降低25%；在AI場景通過無損技術(shù)突破HASH不均難題，有效吞吐提升到90%，單任務(wù)訓(xùn)練效率最大提升20%；在某流體力學(xué)應(yīng)用實(shí)際測試中，完成同樣任務(wù)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需要375秒，0丟包以太網(wǎng)需要耗時(shí)198秒。折算到單位算力功耗，0丟包以太網(wǎng)單位算力能耗相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最多降低47%。5.AI應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新在數(shù)據(jù)中心投入運(yùn)營之后，由于能源與熱管理方面的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，可以大大降低消耗電能所間接產(chǎn)生的碳排放，但是能源系統(tǒng)的復(fù)雜化也成為了新的問題，AI算法所支持的智能運(yùn)維管理和能耗優(yōu)化似乎成為了最佳的答案。面對多變量，高復(fù)雜度的系統(tǒng)，以及難以預(yù)測的業(yè)務(wù)，AI算法可以實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的聯(lián)動管理，在保障業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的前提下，將數(shù)據(jù)中心的“綠色”程度推向34“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告1)系統(tǒng)聯(lián)動AI能效優(yōu)化將基于系統(tǒng)聯(lián)動AI能效優(yōu)化技術(shù)的智能熱管理解決方案融入數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，針對數(shù)據(jù)中心制冷效率提升瓶頸，通過深度學(xué)習(xí)，打通精密空調(diào)末端、冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵等制冷系統(tǒng)以及IT負(fù)載、環(huán)境變量等大數(shù)據(jù)之間的聯(lián)動，并對大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探索影響能耗的關(guān)鍵因素，最終獲得PUE的預(yù)測模型。利用尋優(yōu)算法獲取調(diào)優(yōu)參數(shù)組，下發(fā)到控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對制冷系統(tǒng)的最優(yōu)控制。最終通過不斷調(diào)整優(yōu)化，獲得最佳能源利用效率。系統(tǒng)聯(lián)動AI能效優(yōu)環(huán)境參數(shù)AI環(huán)境參數(shù)IT設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)制冷系統(tǒng)工況系統(tǒng)參數(shù)尋優(yōu)頻率、進(jìn)出水溫度、進(jìn)出風(fēng)溫度冷量尋優(yōu)最佳冷量、最優(yōu)比例動態(tài)仿真保障推理結(jié)果正確性35Hz25℃/37℃……圖11系統(tǒng)聯(lián)動AI能效優(yōu)化2)AI智能運(yùn)營運(yùn)維技術(shù)通過利用AI智能運(yùn)營運(yùn)維技術(shù)對數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)管理、電力模塊預(yù)測性維護(hù)和電池失效及壽命管理，可顯著提升運(yùn)營運(yùn)維效率。?利用AI技術(shù)對數(shù)據(jù)中心的資產(chǎn)進(jìn)行智能管理。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)需要對資產(chǎn)進(jìn)行盤查，保證設(shè)備的完整性和保護(hù)重要數(shù)據(jù)。另外，還可以對數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)匹配最適宜的供電、制冷、空間、帶寬等資源，實(shí)現(xiàn)資源的最佳利用。利用AI智能運(yùn)營運(yùn)維技術(shù)對資產(chǎn)上下架和運(yùn)營進(jìn)行智能化的協(xié)助管理，提升運(yùn)營效率和效益。?利用AI技術(shù)對電力模塊管理進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)。通過AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)和供電全鏈路大大提高數(shù)據(jù)中心能源基礎(chǔ)設(shè)施可靠性和可用性。?利用AI技術(shù)對電池管理進(jìn)行主動性維護(hù)。通過AI技術(shù)不僅可以預(yù)防電池失效，也可以精確預(yù)測電池的壽命和健康度，為用戶提前提供維護(hù)決策依據(jù)，及時(shí)排除有失效隱患的電池組，變事后補(bǔ)救為事前預(yù)防，變被動響應(yīng)為主動維護(hù)，大大提高數(shù)據(jù)中心供配電安全等級。35第五章|解決思路及專項(xiàng)建議6.制冷和供配電系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新未來展望1)吸附式制冷技術(shù)吸附式制冷實(shí)現(xiàn)廢熱回收再利用，回收計(jì)算設(shè)備產(chǎn)生的熱量，將其轉(zhuǎn)換為成冷量，用于存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或辦公室制冷。吸附式冷機(jī)的動作溫度不小于50。C熱回收率不小于30%，回收的熱量用于制冷，從而降低制冷的總能耗。冷卻塔水泵CDU計(jì)算柜≥50℃吸附式冷機(jī)補(bǔ)冷末端（IT漏熱+網(wǎng)存）吸附式冷機(jī)圖12吸附式制冷技術(shù)原理存儲柜吸附式制冷結(jié)合數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)調(diào)度與計(jì)算負(fù)載感知協(xié)同，確保吸附式制冷機(jī)熱端進(jìn)水溫度不在超大規(guī)模高性能計(jì)算集群或者機(jī)柜功率密度大于150kW的業(yè)務(wù)場景下，對于采用冷板液冷且液冷占比大于90%時(shí)，可以采用吸附可按計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲的設(shè)備配比一次性集成交付。36“碳達(dá)峰、碳中和”背景下 數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展研究報(bào)告2)數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷技術(shù)數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷技術(shù)根據(jù)冷卻液換熱過程中是否發(fā)生相變可分為單相浸沒式液冷與兩相浸沒式液冷，兩種技術(shù)在原理上略有不同。單相浸沒式液冷的技術(shù)原理如圖13所示。服務(wù)器被完全浸沒在絕緣冷卻液中，冷卻液帶走服務(wù)器產(chǎn)生的熱量后，通過循環(huán)將熱量傳遞給換熱器中的二次側(cè)冷媒（通常是水）。二次側(cè)冷媒吸收熱量后通過循環(huán)再將熱量傳遞給室外冷卻設(shè)備，至此完成由服務(wù)器向室外環(huán)境的熱量傳遞。冷卻液服務(wù)服務(wù)器服務(wù)服務(wù)器服務(wù)器服服務(wù)器單相浸沒式液冷機(jī)柜一次側(cè)循環(huán)泵換熱器二次側(cè)循環(huán)泵室外冷卻設(shè)備高溫管道低溫管道圖13單相浸沒式液冷技術(shù)原理兩相浸沒式液冷的技術(shù)原理如圖14所示。服務(wù)器被完全浸沒在絕緣冷卻液中，服務(wù)器產(chǎn)生的熱量會引起冷卻液局部沸騰，在這一沸騰過程中冷卻液變?yōu)闅庀喙べ|(zhì)并帶走服務(wù)器產(chǎn)生的熱量。氣相工質(zhì)不斷上升，在遇到冷凝器后將熱量傳遞給冷凝器中的水，變?yōu)橐旱位氐揭豪錂C(jī)柜中。水吸收熱量后通過循環(huán)將熱量傳遞給室外冷卻設(shè)備，至此完成由服務(wù)器向室外環(huán)境的熱量傳遞。循環(huán)泵室外冷卻設(shè)備高溫管道低溫管道循環(huán)泵室外冷卻設(shè)備高溫管道低溫管道氣相區(qū)。服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器兩相浸沒式液冷機(jī)柜圖14兩相浸沒式液冷技術(shù)原理37第五章|解決思路及專項(xiàng)建議數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷技術(shù)的能耗主要由促使液體循環(huán)的泵和室外冷卻設(shè)備產(chǎn)生。其中，兩相浸沒式的冷卻液循環(huán)是無源的，因此兩相浸沒液冷的能耗一般要低于單相浸沒液冷。由于浸沒式液冷的室外側(cè)通常是高溫水，其室外冷卻設(shè)備往往可以利用自然冷源且不受選址區(qū)域的限制，從而起到節(jié)能減排的目的。浸沒式液冷技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈成熟度較低，在換熱性能、成本、穩(wěn)定性等方面需要持續(xù)