設(shè)計(jì) 郁斐
6月6日，工業(yè)和信息化部等六部門發(fā)布《2023年度國家綠色數(shù)據(jù)中心名單》。包括通信、互聯(lián)網(wǎng)、公共機(jī)構(gòu)、能源、金融、智算中心等領(lǐng)域的50家數(shù)據(jù)中心名列其中。目前，中國已經(jīng)累計(jì)建設(shè)246家國家綠色數(shù)據(jù)中心。
隨著人工智能的爆發(fā)式發(fā)展，數(shù)據(jù)中心帶來的巨大能耗問題也備受關(guān)注。據(jù)今年6月發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心全生命周期綠色算力指數(shù)白皮書》（下稱《白皮書》），預(yù)計(jì)到2030年，中國數(shù)據(jù)中心能耗總量將超過4000億千瓦時(shí)，若不加大可再生能源利用比例，2030年中國數(shù)據(jù)中心二氧化碳排放或?qū)⒊?億噸�！栋灼氛J(rèn)為，隨著PUE（電能利用效率，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心的核心指標(biāo)）優(yōu)化空間的不斷縮小，以及數(shù)據(jù)中心耗電量不斷增加，數(shù)據(jù)中心如何應(yīng)用綠電成為降低碳排放的關(guān)鍵。因此，要提升可再生能源在替代、供給、結(jié)構(gòu)等方面的權(quán)重。
因數(shù)據(jù)中心與可再生能源存在區(qū)域布局差異，數(shù)據(jù)中心還會(huì)面臨能否順暢地跨省跨區(qū)買到綠電的問題。澎湃研究所研究員通過調(diào)研及與業(yè)內(nèi)人士交流，進(jìn)一步探究數(shù)據(jù)中心如何增加綠電占比，提高可再生能源利用水平，實(shí)現(xiàn)綠色低碳運(yùn)營。
數(shù)據(jù)中心與可再生能源布局錯(cuò)位
目前，中國數(shù)據(jù)中心大多分布在東部地區(qū)，但受土地、能源等資源日趨緊張，繼續(xù)大規(guī)模發(fā)展數(shù)據(jù)中心受限。而西部地區(qū)資源充裕，尤其是可再生能源豐富。因此，國家支持?jǐn)?shù)據(jù)中心向西部轉(zhuǎn)移。2022年2月，“東數(shù)西算”工程啟動(dòng)，選擇京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群。
時(shí)任國家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部規(guī)劃處處長王建冬認(rèn)為，“東數(shù)西算”工程的出發(fā)點(diǎn)之一在于，數(shù)據(jù)中心行業(yè)高耗能問題亟待緩解。一方面，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)緊張，難以支撐大型以上數(shù)據(jù)中心在東部地區(qū)落地，制約了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另一方面，甘肅、寧夏等西部地區(qū)氣候環(huán)境適宜、清潔能源富集，數(shù)據(jù)中心建在此地，其電子元器件長期運(yùn)行費(fèi)用低、清潔能源使用成本低。
2023年12月，《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見》進(jìn)一步提出，要充分發(fā)揮風(fēng)光水電資源豐沛地區(qū)的優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化綠色低碳技術(shù)推廣應(yīng)用，提升數(shù)據(jù)中心綠電使用比例，增強(qiáng)綠色算力供給水平。到2025年底，國家樞紐節(jié)點(diǎn)新建數(shù)據(jù)中心綠電占比超過80%。
為了增加可再生能源利用率，國家綠色數(shù)據(jù)中心在可再生能源富集、自然條件具有天然優(yōu)勢(shì)的地區(qū)選址建設(shè)。如位于湖北省丹江口市的武當(dāng)云谷大數(shù)據(jù)中心園區(qū)2號(hào)樓，積極利用丹江口水力發(fā)電廠的清潔綠電，利用丹江口水庫深層冷水作為自然冷源，2023年數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE）1.20，可再生能源利用率達(dá)到100%。
從整體看，盡管“東數(shù)西算”戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心與可再生能源區(qū)域錯(cuò)位的問題依然凸顯。在國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究室副主任韓雪看來，西部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)還面臨著技術(shù)人員不足、運(yùn)維水平較差等障礙，中東部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心很可能面臨缺乏本地綠電的境況。
購買綠電提高可再生資源利用率
目前，數(shù)據(jù)中心主要以直接、間接兩種方式提升可再生能源利用率。前者通過自建分布式光伏發(fā)電站或風(fēng)力發(fā)電站等自發(fā)自用綠電；后者采用購買綠電或綠證方式，但綠證相比綠電較為缺乏市場(chǎng)認(rèn)可度。2023年度國家綠色數(shù)據(jù)中心可再生能源電力平均利用率達(dá)到50%以上。
對(duì)于缺乏本地綠電資源的數(shù)據(jù)中心來說，靠自建分布式光伏電站直接產(chǎn)生的綠電占比并不高。
因此，數(shù)據(jù)中心在自建光伏發(fā)電站的基礎(chǔ)上，還需通過購買綠電或綠證，提升可再生能源利用率。以國家綠色數(shù)據(jù)中心萬國數(shù)據(jù)浦江數(shù)據(jù)中心為例，該數(shù)據(jù)中心的分布式光伏系統(tǒng)年發(fā)電量可達(dá)23.8萬千瓦時(shí)，結(jié)合綠電直采及綠證交易等方式，自2022年起保持100%的可再生能源利用率。2021年，萬國數(shù)據(jù)與中廣核新能源投資（深圳）有限公司簽署綠色電力合作框架協(xié)議，計(jì)劃在10年內(nèi)采購綠電電量不低于20 億千瓦時(shí)。
由于數(shù)據(jù)中心電費(fèi)成本占其運(yùn)行總成本的80%以上，因此數(shù)據(jù)中心在綠電交易中受綠電價(jià)格影響，面臨一定成本壓力。同時(shí)，綠電交易存在資源富集區(qū)與負(fù)荷中心的供需錯(cuò)配，需給予跨區(qū)跨省綠電交易更多支持。據(jù)《我國綠電交易現(xiàn)狀及重點(diǎn)問題研究》一文，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)成交綠電的環(huán)境溢價(jià)在2021、2022、2023年分別達(dá)到3分/千瓦時(shí)、5分/千瓦時(shí)、6.5分/千瓦時(shí)。近年來，南方電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)綠電交易成交價(jià)格也在不斷走高，2023年成交價(jià)格較煤電均價(jià)高出1.85分/千瓦時(shí)。
數(shù)據(jù)中心與可再生能源協(xié)同發(fā)展
為了提升可再生能源利用率，除了自建分布式光伏電站，購買綠電、綠證，數(shù)據(jù)中心還可從綠電供需角度考慮，主動(dòng)走出去，通過產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，加強(qiáng)綠電供需雙方間的合作。澎湃研究所研究員調(diào)研發(fā)現(xiàn)，已有數(shù)據(jù)中心積極探索創(chuàng)新，讓綠電從“供”到“需”流動(dòng)起來，共同實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。
一是增加綠電供給，拓展可再生能源業(yè)務(wù)。據(jù)奧飛數(shù)據(jù)公告，2021年，公司拓展了新能源業(yè)務(wù)板塊，以投資運(yùn)營分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目為主要經(jīng)營方向，選取自建數(shù)據(jù)中心作為戰(zhàn)略試點(diǎn)，并逐步有序開展外部商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的簽約和建設(shè)。據(jù)了解，奧飛數(shù)據(jù)位于河北的自有數(shù)據(jù)中心廊坊訊云數(shù)據(jù)中心，通過投資建設(shè)屋頂分布式光伏，實(shí)現(xiàn)年綠電發(fā)電400多萬千瓦時(shí)，并實(shí)現(xiàn)全額就地消納。
二是綠電就地消納，實(shí)現(xiàn)可再生能源價(jià)值。上海黎明資源再利用有限公司利用垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的可再生能源優(yōu)勢(shì)，就近籌建“綠色數(shù)據(jù)中心”。數(shù)據(jù)中心擬建在廠區(qū)原有辦公樓區(qū)域，其中垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的綠電，可直接供數(shù)據(jù)中心使用。該項(xiàng)目希望將數(shù)字經(jīng)濟(jì)與可再生能源深度融合發(fā)展，打造100%綠色能源數(shù)據(jù)中心。據(jù)了解，未來數(shù)據(jù)中心運(yùn)營后，可就近消納黎明垃圾焚燒發(fā)電廠70%的綠電。對(duì)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)來說，也可通過提供綠電獲益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營。
總之，要想增加數(shù)據(jù)中心的綠電占比，提升可再生能源利用率，一是在“東數(shù)西算”的國家戰(zhàn)略布局下，充分利用可再生能源豐富的區(qū)位優(yōu)勢(shì)選址建設(shè)數(shù)據(jù)中心；二是在本地可再生能源缺乏的情況下，加強(qiáng)對(duì)跨省跨區(qū)綠電交易的支持；三是鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心積極創(chuàng)新，讓綠電在供需流動(dòng)中創(chuàng)造價(jià)值，與生態(tài)伙伴合作共贏，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。
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