标题:绿色数据中心与可再生能源的协同发展
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6月6日,由工业和信息化部等六部门联合公布的《2023年度国家绿色数据中心名单》中,包括通信、互联网、公共机构、能源、金融、智算中心等领域的50家数据中心榜上有名。截至目前,中国已累计建成246家国家级绿色数据中心。
随着人工智能的迅猛发展,数据中心的能耗问题日益引起关注。据今年6月发布的《数据中心全生命周期绿色算力指数白皮书》,预计到2030年,中国数据中心能耗总量将突破4000亿千瓦时,若不提升可再生能源的利用比例,2030年中国数据中心的二氧化碳排放量可能超过2亿吨。《白皮书》指出,随着电能利用效率(PUE,衡量数据中心能源使用效率的关键指标)优化空间缩小,数据中心耗电量持续增长,如何有效利用绿电成为降低碳排放的关键。
然而,数据中心与可再生能源的布局存在地域差异,跨省跨区购买绿电面临挑战。通过调研与专家访谈,我们深入探讨了如何增加数据中心的绿电使用比例,提高可再生能源的利用率,实现绿色低碳运营。
当前,中国数据中心主要集中在东部地区,但由于土地、能源资源日益紧张,继续大规模扩张数据中心受到限制。相比之下,西部地区资源丰富,尤其是可再生能源充沛。为此,国家积极推动数据中心向西部迁移,“东数西算”工程于2022年2月正式启动,旨在优化数据中心布局,形成国家算力枢纽节点。截至2023年底,已有10个国家数据中心集群纳入规划。
国家信息中心大数据发展部规划处处长王建冬表示,“东数西算”工程旨在解决数据中心高能耗问题。一方面,东部地区特别是北、上、广、深等一线城市的能耗指标紧张,大型数据中心难以在当地落地,影响了数字经济的发展。另一方面,西部地区气候宜人,清洁能源丰富,数据中心在此地运行成本更低,电子元器件的维护费用也较低。
《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》进一步强调,要利用风光水电资源丰富的地区优势,推广绿色低碳技术,提升数据中心的绿电使用率,增强绿色算力供给。目标到2025年底,国家枢纽节点的新建数据中心绿电占比超过80%。
为提高可再生能源利用率,国家绿色数据中心倾向于在可再生能源丰富、自然条件优越的地区选址建设。例如,位于湖北省丹江口市的武当云谷大数据中心园区2号楼,充分利用丹江口水力发电厂提供的清洁绿电,利用丹江口水库的深层冷水作为自然冷源,2023年的电能利用效率(PUE)仅为1.20,可再生能源利用率高达100%。
尽管“东数西算”战略进展顺利,但数据中心与可再生能源布局错位的问题仍然存在。国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究室副主任韩雪指出,西部地区数据中心建设面临的技术人员短缺和运维水平低等问题,以及中东部地区数据中心可能缺乏本地绿电资源的挑战,需要解决。
数据中心通过直接和间接方式提升可再生能源利用率。直接方式包括自建分布式光伏电站或风力发电站,而间接方式则涉及购买绿电或绿证。2023年度国家绿色数据中心可再生能源电力的平均利用率超过50%。
对于缺乏本地绿电资源的数据中心而言,自建分布式光伏电站产生的绿电占比有限。因此,数据中心还需通过购买绿电或绿证来提高可再生能源利用率。以国家绿色数据中心万国数据浦江数据中心为例,该数据中心的分布式光伏系统年发电量可达23.8万千瓦时,结合绿电直采和绿证交易,自2022年起实现了100%的可再生能源利用率。2021年,万国数据与中广核新能源投资(深圳)有限公司签订绿色电力合作协议,计划在10年内采购至少20亿千瓦时的绿电。
数据中心与可再生能源的协同发展策略包括增加绿电供给、拓展可再生能源业务,以及促进绿电就地消纳,实现可再生能源的价值。一些数据中心正积极探索创新模式,让绿电从“供”到“需”的流动中创造价值,与生态伙伴共享共赢,共同推动绿色发展。
总之,增加数据中心的绿电占比、提升可再生能源利用率的关键在于充分利用“东数西算”的战略布局,支持跨省跨区的绿电交易,以及鼓励数据中心创新,促进绿电在供需之间的有效流动,实现与生态伙伴的共赢发展。