“新基建”服務(wù)于國家長遠發(fā)展和“兩個強國”建設(shè)戰(zhàn)略需求，主要涉及5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域。數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)是推動經(jīng)濟社會發(fā)展的必要生產(chǎn)要素，作為數(shù)據(jù)集中承載的數(shù)據(jù)中心其重要性日益凸顯。我國數(shù)據(jù)中心具有發(fā)展快、能耗高、能效低的特點，存在巨大節(jié)能潛力，亟需加快開展節(jié)能工作，提高能效水平，避免數(shù)據(jù)中心能耗的爆炸式增長，促進信息化建設(shè)與經(jīng)濟社會發(fā)展相協(xié)調(diào)，增強可持續(xù)發(fā)展能力。

“新基建”背景下大數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢

“新基建”驅(qū)動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)變革。移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新型應(yīng)用場景的持續(xù)推廣帶來數(shù)據(jù)指數(shù)級增長，海量異構(gòu)數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)中心進行集中存儲和處理，這對以數(shù)據(jù)中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施提出了更新更高的要求。特別是在新冠肺炎疫情防控中，為各大城市提供科技防疫、遠程辦公、遠程教育和電商消費的城市計算都離不開數(shù)據(jù)中心的支撐。在“新基建”背景下，數(shù)據(jù)中心不只是傳統(tǒng)意義上的存放計算、存儲及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的機房場所，更多是體現(xiàn)創(chuàng)新、綠色等新發(fā)展理念的公共算力基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，是促進5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中樞和算力載體。

“新基建”亟需數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展新模式。大型數(shù)據(jù)中心對海量數(shù)據(jù)處理能力和能耗水平提出更高要求。隨著5G和人工智能等新技術(shù)應(yīng)用落地，2021年中國人均移動數(shù)據(jù)流量比2015年將增長18倍，2025年全球數(shù)據(jù)量將會從2016年的16ZB上升至163ZB，海量數(shù)據(jù)將推動數(shù)據(jù)中心向超大規(guī)模發(fā)展。但與此同時，數(shù)據(jù)中心對于能源消耗也日益增長，從全球來看，到2025年，數(shù)據(jù)中心將占到全球能耗的最大份額，高達33%；從國內(nèi)看，全國數(shù)據(jù)中心的耗電量已連續(xù)8年以超過12%的速度增長。預(yù)計到2020年，中國數(shù)據(jù)中心耗電量為2962億千瓦時，2025年高達3842.2億千瓦時。在這樣的背景下，節(jié)能降耗是當前全球數(shù)據(jù)中心行業(yè)關(guān)注的重點話題，世界各國都在通過各種措施進一步降低數(shù)據(jù)中心的PUE，以確保數(shù)據(jù)中心能夠持續(xù)健康發(fā)展。

“新基建”加大國家政策紅利釋放。我國政府高度重視數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗問題。國務(wù)院《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》提出“推動信息數(shù)據(jù)中心、通信機房和基站節(jié)能改造”?！秶鴦?wù)院關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》提出“開展數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造，降低數(shù)據(jù)中心、超算中心服務(wù)器、大型計算機冷卻耗能”?！蛾P(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》指出“大力推動綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建、運維和改造，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展”。隨著數(shù)據(jù)中心進入“新基建”序列，國家將加大力度繼續(xù)密集研究和出臺優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能耗相關(guān)政策，國家的政策將釋放紅利，驅(qū)動全國各級地方政府積極制定各項節(jié)能政策規(guī)劃，并引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。通過國家政策自上而下地引導(dǎo)規(guī)范數(shù)據(jù)中心建設(shè)，逐步推動數(shù)據(jù)中心走向大型化和集約化，促進數(shù)據(jù)中心的高能效和高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色目標。

優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能耗面臨挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)中心能效強制性國家標準缺位。目前圍繞數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、設(shè)計、施工、調(diào)試、驗收、測試、維護、報廢等關(guān)鍵環(huán)節(jié)我國已經(jīng)建立了基礎(chǔ)標準體系。關(guān)于數(shù)據(jù)中心能源利用效率的指標，我國已經(jīng)發(fā)布了國家標準，但是現(xiàn)行標準仍然存在缺陷。比如，國家還未出臺強制性數(shù)據(jù)中心能源管理標準，由于諸多因素影響數(shù)據(jù)中心的能效水平，各地區(qū)還沒有制定對數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)管的強制性技術(shù)文件。此外，數(shù)據(jù)中心能效的評價指標體系有待完善，計量方式有待規(guī)范，需要能夠約束市場主體的強制性標準。

數(shù)據(jù)中心布局模式亟需突破。近年來，多地紛紛投資建設(shè)數(shù)據(jù)中心，但這些數(shù)據(jù)中心大多各自為政、相互分離，缺乏一體化的戰(zhàn)略規(guī)劃，容易造成煙囪效應(yīng)和重復(fù)浪費。此前國家已經(jīng)發(fā)布了有關(guān)數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的相關(guān)政策文件，雖然總體布局正在逐步優(yōu)化和趨于供需平衡，但受用戶需求、網(wǎng)絡(luò)條件等因素影響，對于在用數(shù)據(jù)中心的監(jiān)督管理以及新建數(shù)據(jù)中心的審批流程方面缺乏合理指導(dǎo)性意見，與數(shù)據(jù)中心成熟市場仍有一定差距，因此在滿足業(yè)務(wù)需求的同時考慮能耗的優(yōu)化方面仍有進一步提高空間。

數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)缺乏科學(xué)規(guī)劃。數(shù)據(jù)中心能耗主要由IT 設(shè)備、供電系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)三部分的能耗構(gòu)成。數(shù)據(jù)中心內(nèi)IT設(shè)備利用率較低，大部分數(shù)據(jù)中心未優(yōu)先考慮充分利用現(xiàn)有設(shè)備，提高現(xiàn)有設(shè)備使用效率，由此導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的保有量高于信息業(yè)務(wù)的實際需求；主流供電模式面臨瓶頸，傳統(tǒng)UPS供電模式存在能量損耗，能效水平較低，而直流供電模式操作專業(yè)性高，安全性差；制冷系統(tǒng)方式有待改變，目前數(shù)據(jù)中心的熱量管理方法存在不足，降低了制冷系統(tǒng)的運行效率，傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)面臨挑戰(zhàn)，液冷方式對現(xiàn)有服務(wù)器不兼容，改造難度大，成本較高。

優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能耗對策建議

出臺明確量化數(shù)據(jù)中心能效的國家標準。數(shù)據(jù)中心規(guī)模、業(yè)務(wù)類型、所在地區(qū)等因素都對其能源利用效率有一定影響，需要對不同規(guī)模、不同業(yè)務(wù)類型、不同氣候區(qū)的數(shù)據(jù)中心有所區(qū)分，或考慮根據(jù)各種影響因素對指標進行修正。在現(xiàn)行國家標準《GB/T 32910.3-2016數(shù)據(jù)中心資源利用第3部分：電能能效要求和測量方法》主要評價指標EEUE的基礎(chǔ)上設(shè)置數(shù)據(jù)中心能效準入門檻，進一步改進測試方法，完善能效評價指標體系，并以國家強制性標準形式進行發(fā)布。其次，數(shù)據(jù)中心節(jié)能提效建立在數(shù)據(jù)中心安全的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建更安全可靠的數(shù)據(jù)中心已成為政府及企業(yè)的重要訴求，國家應(yīng)盡快出臺數(shù)據(jù)中心安全方面風(fēng)險防控和監(jiān)控標準。

開創(chuàng)“新基建”時代數(shù)據(jù)中心布局新思路。首先，要進一步貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于“建設(shè)全國一體化的國家大數(shù)據(jù)中心”重要指示精神。制度方面，國家層面要繼續(xù)出臺推動數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)流通的政策體系；平臺方面，要搭建統(tǒng)一開放的信息公開平臺；機制方面，要不斷激勵相關(guān)主體貢獻新數(shù)據(jù)，促進信息共享共用。其次，各地區(qū)需要規(guī)范新建數(shù)據(jù)中心審批流程，加大監(jiān)管力度，配合我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、新型城市規(guī)劃等相關(guān)舉措，均衡數(shù)據(jù)中心總體區(qū)域布局。此外，積極開拓信息密集地區(qū)數(shù)據(jù)中心建設(shè)新模式，充分利用原有電力水力資源，推行原有建筑改造，培養(yǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)管理人才，提高新建數(shù)據(jù)中心質(zhì)量。

利用技術(shù)手段對數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)優(yōu)化升級。提高IT設(shè)備效率方面，鼓勵企業(yè)利用軟件定義、虛擬化和云計算等技術(shù)提高IT設(shè)備效率，節(jié)約數(shù)據(jù)中心成本，創(chuàng)建跨越硬件條件、跨越數(shù)據(jù)中心、跨越國界的龐大網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。加速供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方面，地方政府與行業(yè)企業(yè)共同謀劃，通過引入高壓直流供電模式，結(jié)合交流供電和直流供電兩者的優(yōu)點，同時通過鋰電池儲能來降低成本，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性發(fā)展。提高制冷系統(tǒng)效率方面，積極推行不消耗電能的機械制冷方式，同時以大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為載體，鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)、高校院所和科研機構(gòu)等主體重點研究智能制冷和高溫數(shù)據(jù)中心的技術(shù)手段，逐步實現(xiàn)動態(tài)均衡能源利用率。