2021低碳数据中心未来发展路径及优秀案例(低碳数据中心发展白皮书2021)VIP专享VIP免费

低碳数据中心发展白皮书
(2021 年)
2021 数据中心高质量发展大会
2021-5-13
当前,5G、云计算、人工智能等新一代信息技术快速发展,信息技术与传统产业加速融合,数字经济蓬
勃发展。数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体,已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,在
数字经济发展中扮演至关重要的角色。近年来,我国数据中心产业快速发展,保持平均每年 30% 左右的增速,
预计未来仍将保持快速增长势头。与此同时,数据中心产业能源消耗、绿色和低碳发展进程正在不断引发社会
关注。
2020 年 9 月 22 日习近平总书记在 75 届联合国大会上首次作出我国“二氧化碳排放力争于 2030 年前达
到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和”的庄严承诺,具有重大战略意义,彰显出我国应对气候变化的决
心和雄心。2020 年的中央经济工作会议把“做好碳达峰、碳中和工作”作为八大重点任务之一,明确大力发
展新能源。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四五个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中,明
确提出到 2035 年“生产生活方式绿色转型成效显著,能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高,单位
国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低 13.5%、18%,“非化石能源占能源消费总量比重提高到
20%”。数据中心亟需顺应这一发展趋势,降低碳排放,逐步实现数据中心“碳中和”目标。
前言
编写单位
主编单位:中国信息通信研究院云大所
特别鸣谢:百度、阿里巴巴、腾讯、中金数据、秦淮数据、万国数据、
     河北省凤凰谷零碳发展研究院、绿色和平等单位的大力支持。
低碳数据中心发展白皮书(2021年)2021数据中心高质量发展大会2021-5-13当前,5G、云计算、人工智能等新一代信息技术快速发展,信息技术与传统产业加速融合,数字经济蓬勃发展。数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体,已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,在数字经济发展中扮演至关重要的角色。近年来,我国数据中心产业快速发展,保持平均每年30%左右的增速,预计未来仍将保持快速增长势头。与此同时,数据中心产业能源消耗、绿色和低碳发展进程正在不断引发社会关注。2020年9月22日习近平总书记在75届联合国大会上首次作出我国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的庄严承诺,具有重大战略意义,彰显出我国应对气候变化的决心和雄心。2020年的中央经济工作会议把“做好碳达峰、碳中和工作”作为八大重点任务之一,明确大力发展新能源。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四五个五年规划和2035年远景目标纲要》中,明确提出到2035年,“生产生活方式绿色转型成效显著,能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高,单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%”,“非化石能源占能源消费总量比重提高到20%”。数据中心亟需顺应这一发展趋势,降低碳排放,逐步实现数据中心“碳中和”目标。前言编写单位主编单位:中国信息通信研究院云大所特别鸣谢:百度、阿里巴巴、腾讯、中金数据、秦淮数据、万国数据、河北省凤凰谷零碳发展研究院、绿色和平等单位的大力支持。低碳数据中心发展白皮书一、全球低碳数据中心产业发展现状.........................................................................1(一)全球低碳数据中心政策.....................................................................................................................11..全球主要国家碳中和政策........................................................................................................................12..全球数据中心绿色低碳政策.....................................................................................................................1(二)全球低碳数据中心发展现状..............................................................................................................21..全球低碳数据中心绿色发展情况.............................................................................................................22..全球数据中心碳减排目标与路线图设立情况...........................................................................................23..全球低碳数据中心可再生能源利用情况...................................................................................................44..全球低碳数据中心能源数据信息披露情况...............................................................................................4二、我国低碳数据中心产业发展现状.........................................................................6(一)我国数据中心绿色低碳政策..............................................................................................................61..国家层面政策..........................................................................................................................................62..地方层面政策..........................................................................................................................................6(二)我国绿色低碳数据中心发展现状......................................................................................................71..我国低碳数据中心绿色发展情况.............................................................................................................72..我国数据中心碳减排目标与路线图设立情况...........................................................................................73..我国低碳数据中心可再生能源利用情况...................................................................................................74..我国低碳数据中心能源数据信息披露情况...............................................................................................8三、我国低碳数据中心未来发展路径.........................................................................9(一)提高数据中心效率,降低数据中心PUE...........................................................................................9(二)积极采购可再生能源和清洁能源......................................................................................................91..市场化采购可再生能源和清洁能源..........................................................................................................92..购买可再生能源绿色电力证书.................................................................................................................9(三)大力建设应用可再生能源和清洁能源.............................................................................................101.投资建设分布式可再生能源项目...........................................................................................................102.投资建设大型集中式可再生能源项目....................................................................................................10(四)创新研发节能减碳技术...................................................................................................................101..大力开展储能技术研发应用...................................................................................................................102..持续探索碳捕集与封存技术...................................................................................................................10(五)推动使用碳中和金融工具...............................................................................................................11(六)加强碳中和管理制度和体系建设....................................................................................................11四、加快低碳数据中心发展的政策建议.....................................................................12附录一我国太阳能、风能及水能资源丰富地区........................................................13(一)太阳能资源丰富地区......................................................................................................................13(二)风能资源丰富地区..........................................................................................................................14(三)水能资源丰富地区..........................................................................................................................14附录二低碳数据中心优秀案例介绍.........................................................................151..百度云计算(阳泉)中心1#模组.........................................................................................................152..秦淮数据环首都•太行山能源信息技术产业基地一期............................................................................153..阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区A楼.........................................................................................164..中金数据昆山一号数据中心...................................................................................................................164目录低碳数据中心发展白皮书1一、全球低碳数据中心产业发展现状(一)全球低碳数据中心政策1.全球主要国家碳中和政策全球主要国家都承诺最晚于本世纪中叶完成国家层面碳中和计划。政府间气候变化委员会1在2018年10月8日发布特别报告提出将全球变暖限制在1.5°C,需要在土地、能源、工业等方面加速转型,到2050年左右达到“净零”排放。2表1全球主要国家碳中和计划时间欧盟设定了到2020年所有新建筑都需接近零能源消耗的目标,并且需要2050年完成在《绿色协议》制定的整个欧盟的净零排放目标。美国政府承诺到2030年,温室气体排放水平比2005年减少50-52%。3最终到2050年,使美国实现碳中和。亚洲国家日本和韩国也都在2020年年底发布了国家层面的绿色发展战略,日本《绿色增长战略》提出目标要在2050年实现碳中和。韩国也在2020年10月正式宣布到2050年实现碳中和,成为继中国和日本之后第三个宣布碳中和目标的亚洲国家。2.全球数据中心绿色低碳政策当前,多国发布的数据中心相关政策仍以绿色发展为主题。如美国政府通过DCOI数据中心优化倡议4、FDCCI美国联邦数据中心整合计划5、FITARA联邦政府信息技术采购改革法案6等一系列举措,以整合和关闭数据中心、资源虚拟化、可用性、设定数据中心PUE及服务器使用率具体标准、退役老旧机器的方式,实现了数据中心数量减少7000个,大约占比50%;数据中心PUE从平均2.0以上下降到近一半大型数据中心达到1.5甚至1.4以下,部分服务器使用率从5%提升到65%以上。新加坡发布的《绿色数据中心技术路线图》,基于本国情况,指出需在不影响系统性能和安全要求的情况下尽可能降低数据中心能源消耗,并提出提高冷却设备效率、IT设备温湿度耐受能力、数据中心的资源调度和负荷分配集成优化能力等建议。欧盟率先提出ICT行业的降碳目标,计划在2030年提前达到气候中性。欧盟方面则是通过2020年欧盟数据中心能源效率行为准则的最佳实践指南7和欧洲数据中心能源效率现状白皮书8进一1.IPCC:Intergovernmental.Panel.on.Climate.Change2.https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/11/pr_181008_P48_spm_zh.pdf3.https://news.un.org/zh/story/2021/04/10826824.Data.Center.Optimization.Initiative5.Federal.Data.Center.Consolidation.Initiative6.Federal.Information.Technology.Acquisition.Reform.Act7.2020.Best.Practice.Guidelines.for.the.EU.Code.of.Conduct.on.Data.Centre.Energy.Efficiency8.The.Current.State.of.Data.Center.Energy.Efficiency.in.Europe低碳数据中心发展白皮书(2021年)1一、全球低碳数据中心产业发展现状一)全球低碳数据中心政策1.全球主要国家碳中和政策全球主要国家都承诺最晚于本世纪中叶完成国家层面碳中和计政府间气候变化委员会1在2018年10月8日发布特别报告提出球变暖限制在1.5°C,需要在土地、能源、工业等方面加速转到2050年左右达到“净零”排放。2表1全球主要国家碳中和计划时间数据整理:中国信息通信研究院欧盟设定了到2020年所有新建筑都需接近零能源消耗的目标,需要2050年完成在《绿色协议》制定的整个欧盟的净零排放目美国政府承诺到2030年,温室气体排放水平比2005年减少%,3最终到2050年,使美国实现碳中和。亚洲国家日本和韩国ergovernmentalPanelonClimateChangewww.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/11/pr_181008_P48_spm_zh.pdfnews.un.org/zh/story/2021/04/1082682序号国家碳中和时间点1美国20502欧盟20503英国20504日本20505韩国20506奥地利20407加拿大20508法国20509芬兰203510德国205011新西兰205012南非205013瑞典204514乌拉圭2030数据整理:中国信息通信研究院低碳数据中心发展白皮书2步细化和规范了数据中心PUE、SUE9、DCiE10等绿色指标。塑造欧洲的数字未来11中表示ICT基础设施和数据中心应确保在2030年之前达到气候中性(climate.neutral)12,在2050年成为世界第一个实现气候中性的大陆。13(二)全球低碳数据中心发展现状1.全球低碳数据中心绿色发展情况数据中心虽总能耗高,但是单位实例能耗强度下降,总体能效不断优化提升。数据中心总体耗电较高,根据2020年初《Science》刊登的文章14《重新校准全球数据中心能耗估算》,2018年全球数据中心总耗电达到205TWh,占当年度全球总用电量的1%。但是从单计算实例来看,全球数据中心能耗强度自2010年以来每年下降20%,能源效率显著提升15。此外,冷却系统、供配电、服务器单位功耗和资源池虚拟化技术的发展和优化,推动PUE值持续降低,数据中心总体能效水平有所提高。2.全球数据中心碳减排目标与路线图设立情况国际互联网科技巨头大都承诺在2030年以前实现碳中和,具体情况见图1。国际互联网科技企业优化运营管理持续推进数据中心降碳。Google在2007年依靠购买可再生能源和高质量碳抵消项目16完成碳中和。2017年至今一直保持全球运营范围全年总用电量维度下的100%可再生能源使用率,但是在某些区域或某些9.SUE(服务器使用效率)是对PUE的补充,在计算数据中心能源效率时也考虑了IT设备的效率。10.Data.Center.Infrastructure.Efficiency由Green.Grid提出,IT设备功率除以总设备功率计算的百分比表示。11.Shaping.Europe’s.Digital.Future12.当一个组织的活动对气候系统没有产生净影响时,就是气候中立。在气候中立的定义中,还必须考虑区域或局部的地球物理效应,例如辐射效应(例如来自飞机凝结轨迹的辐射效应)。13.p.27,A.European.strategy.for.data14.1.Eric.Masanet等,Recalibrating.global.data.center.energy-use.estimates,.Science.28.Feb.2020:Vol。367,Issue.6481,pp..984-986.15..Eric.Masanet等,Recalibrating.global.data.center.energy-use.estimates,.Science.28.Feb.2020:Vol。367,Issue.6481,pp..984-986:与2010年相比,2018年全球数据中心计算实例增加了550%,而同期全球数据中心的耗电量仅增加了6%。16.过去13年google开展40个碳抵消项目,总计抵消了2000万吨二氧化碳。碳抵消项目包含从垃圾填埋场和养殖场捕获甲烷气体等时段仍依赖电网碳基能源。低碳数据中心发展白皮书(2021年)4情况见图1。数据整理:中国信息通信研究院图1部分国际互联网科技企业碳中和目标情况国际互联网科技企业优化运营管理持续推进数据中心降碳。Google在2007年依靠购买可再生能源和高质量碳抵消项目16完成碳中和。2017年至今一直保持全球运营范围全年总用电量维度下的100%可再生能源使用率,但是在某些区域或某些时段仍依赖电网碳基能源。来源:Google247-carbon-free-energy2020图2Google数据中心以小时单位无碳能源全年使用情况示意图为实现真正意义上的100%可再生能源,Google在2020年9月提16过去13年google开展40个碳抵消项目,总计抵消了2000万吨二氧化碳。碳抵消项目包含从垃圾填埋场和养殖场捕获甲烷气体等200720122020203020401990200020102020203020402050谷歌微软脸书苹果亚马逊碳中和目标时间点图.1.部分国际互联网科技企业碳中和目标情况数据整理:中国信息通信研究院.为实现真正意义上的100%可再生能源,Google在2020年9月提出计划到2030年在全球范围内所有数据中心以小时单位实现实时可再生能源供电,也就是24/7零碳运营管理计划。Google首先在单一数据中心设施开展测试,为来源:Google.247-carbon-free-energy.2020图.2.Google数据中心以小时单位无碳能源全年使用情况示意图低碳数据中心发展白皮书(2021年)4情况见图1。数据整理:中国信息通信研究院图1部分国际互联网科技企业碳中和目标情况国际互联网科技企业优化运营管理持续推进数据中心降碳。Google在2007年依靠购买可再生能源和高质量碳抵消项目16完成碳中和。2017年至今一直保持全球运营范围全年总用电量维度下的100%可再生能源使用率,但是在某些区域或某些时段仍依赖电网碳基能源。来源:Google247-carbon-free-energy2020图2Google数据中心以小时单位无碳能源全年使用情况示意图为实现真正意义上的100%可再生能源,Google在2020年9月提16过去13年google开展40个碳抵消项目,总计抵消了2000万吨二氧化碳。碳抵消项目包含从垃圾填埋场和养殖场捕获甲烷气体等200720122020203020401990200020102020203020402050谷歌微软脸书苹果亚马逊碳中和目标时间点低碳数据中心发展白皮书3实现对小时单位电能数据的监测,Google和两家企业(Tomorrow和WattTime)合作,建立并打通了数据通路并取得符合实时性和颗粒度要求的数据。Google全年数据中心电能需求和供应随时间变化的对比具体见图2。黑色部分代表全年数据中心电耗需求随时间轴变化情况。绿色区域代表时间点的可再生能源供应能力随时间轴变化情况。由于全年区域可再生能源供应能力不稳定,实时数据中心电耗和可再生能源供应量尚存在差值,达到小时单位精度的可再生能源实时供应是非常有挑战性的任务。Google设置了零碳电力占比17和二氧化碳减排量两个关键性指标来度量进展,前者对应数据中心达到7/24实时零碳运营的程度,后者帮助企业在不同时间和地区设计确定可再生能源采购的优先级。17.基于Tomorrow公司提供接口得到的地区单位小时的能源消耗组合。总体来看,尽管当前部分区域电网以小时单位的发电结构数据难以获得,但是24/7实时零碳管理提供了一种更全面降低区域碳排放的理念和思路。部分国际企业在数据中心降碳技术的研究和探索上走在前列。Microsoft对于数据中心降碳提出的技术解决方案是升级优化数据中心备用电力系统,包括储能电池和低碳燃料(氢燃料)。2020年Microsoft已经成功对氢燃料电池进行测试,为2030年以前消除对柴油发电机备用电源的依赖并实现碳负排放打下坚实的基础。技术持续研究、测试和落地将推动Microsoft2050年消除历史所有碳排放目标的实现。低碳数据中心发展白皮书43.全球低碳数据中心可再生能源利用情况国际互联网企业公布的可再生能源目标时间点较为明确,数据中心企业也在加快可再生能源的应用。Google、Apple和Facebook分别在2017、2018和2020年完成运营体系的100%可再生能源使用,包含其数据中心基础设施。Microsoft和Amazon将完全实现可再生能源使用的目标节点定为在2025年。截止2019年Amazon可再生能源使用率为42%,Microsoft的数据中心产业可再生能源使用率为60%,具体见表2。低碳数据中心发展白皮书(2021年)7数据中心企业Equinix在2019年全球范围内使用超过5250亿瓦时的可再生能源,2015年到2019年可再生能源使用的比例从34%提高到92%20。4.全球低碳数据中心能源数据信息披露情况国际上互联网企业数据中心和能源数据信息披露较为完善,但颗粒度仍有所差异。整体来看,国际企业披露信息一般包括最近几年的数据中心能效(PUE)、温室气体排放总量和电力消耗总量。部分企业还能提供水资源利用率(WUE)和区域电网能源结构等信息。来源:FacebookSustainabilityReport2019图3Facebook公司数据中心可持续性统计报告Facebook2019年可持续年度报告,展示了2015年到2019年,年度行业平均PUE和其自有数据中心PUE的发展趋势和对比情况。相对于行业平均PUE1.5,Facebook数据中心更加高效,最近五年始终20EquinixsustainabilityreportFY2019来源:Facebook.Sustainability.Report.2019.图.3.Facebook公司数据中心可持续性统计报告18.GW(吉瓦)是功率单位。1吉瓦=10亿瓦=1000兆瓦=1百万千瓦。19.Facebook.Renewable.energy.April.202120.Equinix.sustainability.report.FY201921.WUE的单位为liters.per.kWh.IT.load,每千瓦时IT设备负载所需水量。22.p.15,.Facebook.sustainability.report.2019Facebook也在快速推进可再生能源使用,大量签约购买可再生能源,已经在全球范围内签订了超过6GW18的可再生能源合同19。在2020年,可再生能源项目甚至实现了对企业员工远程在家办公电能消耗的统计覆盖。数据中心企业Equinix在2019年全球范围内使用超过5250亿瓦时的可再生能源,2015年到2019年可再生能源使用的比例从34%提高到92%20。4.全球低碳数据中心能源数据信息披露情况国际上互联网企业数据中心和能源数据信息披露较为完善,但颗粒度仍有所差异。整体来看,国际企业披露信息一般包括最近几年的数据中心能效低碳数据中心发展白皮书(2021年)6对柴油发电机备用电源的依赖并实现碳负排放打下坚实的基础。技术持续研究、测试和落地将推动Microsoft2050年消除历史所有碳排放目标的实现。3.全球低碳数据中心可再生能源利用情况表2全球部分互联网科技企业100%可再生能源的目标和进展数据整理:中国信息通信研究院国际互联网企业公布的可再生能源目标时间点较为明确,数据中心企业也在加快可再生能源的应用。Google、Apple和Facebook分别在2017、2018和2020年完成运营体系的100%可再生能源使用,包含其数据中心基础设施。Microsoft和Amazon将完全实现可再生能源使用的目标节点定为在2025年。截止2019年Amazon可再生能源使用率为42%,Microsoft的数据中心产业可再生能源使用率为60%,具体见表2。Facebook也在快速推进可再生能源使用,大量签约购买可再生能源,已经在全球范围内签订了超过6GW18的可再生能源合同19。在2020年,可再生能源项目甚至实现了对企业员工远程在家办公电能消耗的统计覆盖。18GW(吉瓦)是功率单位。1吉瓦=10亿瓦=1000兆瓦=1百万千瓦。19FacebookRenewableenergyApril2021序号企业名称100%可再生能源目标时间进展情况1Google2017年已实现2AppleInc2018年已实现3Facebook2020年已实现4Microsoft2025年60%(2019年数据中心产业)5Amazon2025年42%(2019年)6Adobe2035年47.9%(2020年)7DigitalReality长期目标30%(2019年)8Equinix长期目标92%(2019年)表.2.全球部分互联网科技企业100%可再生能源的目标和进展数据整理:中国信息通信研究院(PUE)、温室气体排放总量和电力消耗总量。部分企业还能提供水资源利用率(WUE)和区域电网能源结构等信息。Facebook2019年可持续年度报告,展示了2015年到2019年,年度行业平均PUE和其自有数据中心PUE的发展趋势和对比情况。相对于行业平均PUE1.5,Facebook数据中心更加高效,最近五年始终维持在1.1上下。另外,Facebook在2012年就开始监控统计WUE指标。从2015年到2019年,WUE21指标一直维持在0.21到0.27的范围内,同期业界平均WUE为1.80。单位负载的用水效率可以达到行业平均水平的6.7到8.6倍,具体见图3。22.2020年9月,Facebook又公布了针对数据中心的可持续发展数据,更加详细的披露了最近五年用电量、年度平均PUE、可再生能源占比、年度平均WUE、温室气体排放(范围1/2/3)等信息,还列出了同期每个数据中心分别的用电量、温室气体排放(范围1/2)和用水量等信息,具体见图4。低碳数据中心发展白皮书5数据中心运营商也正逐步完善信息披露。Equinix是当前在数据中心运营商中披露较为完善的企业之一。公布了用电量、可再生能源使用比例、温室气体排放(范围1/2)、碳排放强度等,具体见图5。此外,所有新数据中心都基于能源效率进行.........................................来源:Facebook.Sustainability.Data.2019图.4.Facebook公司数据中心PUE、温室气体排放等数据8标。从2015年到2019年,WUE21指标一直维持在0.21到0.27的范围内,同期业界平均WUE为1.80。单位负载的用水效率可以达到行业平均水平的6.7到8.7倍,具体见图3。22来源:FacebookSustainabilityData2019图4Facebook公司数据中心PUE、温室气体排放等数据2020年9月,Facebook又公布了针对数据中心的可持续发展数据,更加详细的披露了最近五年用电量、年度平均PUE、可再生能源占比、年度平均WUE、温室气体排放(范围1/2/3)等信息,还列出了同期每个数据中心分别的用电量、温室气体排放(范围1/2)和用21WUE的单位为litersperkWhITload,每千瓦时IT设备负载所需水量。22p.15,Facebooksustainabilityreport2019......................................来源:Equinix.Sustainability.report.FY2019图.5.Equinix电能和温室气体排放统计低碳数据中心发展白皮书(2021年)9水量等信息,具体见图4。来源:EquinixSustainabilityreportFY2019图5Equinix电能和温室气体排放统计数据中心托管企业也正逐步完善信息披露。Equinix是当前在数据中心托管领域披露较为完善的企业之一。公布了用电量、可再生能源使用比例、温室气体排放(范围1/2)、碳排放强度等,具体见图5。此外,所有新数据中心都基于能源效率进行了精细规划,针对PUE指标进行了区域差异化设计。基于年平均用电效率,将美洲目标定在1.30-1.40,亚太地区(包括大洋洲)1.33-1.43,EMEA231.29-1.42。24二、我国低碳数据中心产业发展现状23EMEA为Europe,theMiddleEastandAfrica,代表欧洲、中东、非洲三地区24P61,CLICKINGCLEAN:WHOISWINNINGTHERACETOBUILDAGREENINTERNET?23.EMEA为Europe,.the.Middle.East.and.Africa,代表欧洲、中东、非洲三地区24.P61,.CLICKING.CLEAN:.WHO.IS.WINNING.THE.RACE.TO.BUILD.A.GREEN.INTERNET?了精细规划,针对PUE指标进行了区域差异化设计。基于年平均用电效率,将美洲目标定在1.30-1.40,亚太地区(包括大洋洲)1.33-1.43,EMEA231.29-1.42。24低碳数据中心发展白皮书6二、我国低碳数据中心产业发展现状(一)我国数据中心绿色低碳政策1.国家层面政策国家发布一系列政策推进数据中心绿色发展。2013年,工信部联合四部委发布《关于数据中心建设布局的指导意见》,充分考虑资源环境条件,引导大型数据中心优先在能源相对富集、气候条件良好、自然灾害较少的地区建设。2019年,工信部联合国家机关事务管理局、国家能源局发布《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》,提出到2022年,数据中心平均能耗基本达到国际先进水平,水资源利用效率和清洁能源应用比例大幅提升。2019年,工业和信息化部发布《关于组织申报2019年度国家新型工业化产业示范基地的通知》,明确提出支持数据中心采用水电、风电、太阳能等绿色可再生能源。国家发布政策引导温室气体排放核查工作规范发展。2013年,国家发展和改革委员会发布《企业温室气体排放核算方法与报告指南》,明确了各行业温室气体的核算边界、核算方法、质量保证等。2017年12月,国家发展和改革委员会发布《关于做好2016、2017年度碳排放报告与核查及排放检测计划制定工作的通知》制定企业碳排放补充数据核算报告模板、企业排放监测计划模板。2020年12月,生态环境部发布《企业温室气体核查指南(试行)(征求意见稿)》对企业温室气体排放的核查工作进行规范,明确了核查程序、核查要点、核查工作流程、技术服务机构要求等。我国积极开展碳排放权交易试点工作,持续推进碳排放权交易市场建设。2011年10月,国家发展和改革委员会发布《国家发展改革委办公厅关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准在7个省市开展碳排放权交易试点工作。2015年1月,国家发展和改革委员会发布《碳排放权交易管理暂行办法》,明确了我国统一碳排放权交易市场的基本框架。2020年12月,生态环境部发布《碳排放权交易管理办法(试行)》,对碳排放配额分配和清缴,碳排放权登记、交易、结算,温室气体排放报告与核查等活动做出规定。2.地方层面政策地方政府出台政策引导数据中心绿色发展。2018年,北京市更新《北京市新增产业的禁止和限制目录》,城六区禁止所有新建和扩建数据中心项目,其他区域禁止建设,PUE在1.4以下的云计算数据中心除外。2021年,北京市发布《北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023年)》,提出以集约化、绿色化、智能化为目标,打造世界领先的高端数据中心发展集群。上海市发布《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划(2018—2020年)》和《上海市数据中心建设导则(2021)》等政策,指出要严格控制新建数据中心,确有必要建设的必须确保绿色节能。深圳市发布《深圳市发展和改革委员会关于数据中心节能审查有关事项的通知》,指出建立完善能源管理体系,对于PUE值低于1.25的数据中心优先支持。广东省发布《广东省5G基站和数据中心总体布局规划(2021-2025年)》,指出优先规划布局绿色数据中心,各地市有序推进数据中心建设,先提高上架率,后扩容与新增。各试点城市围绕碳排放核查陆续出台了相关政策规定。北京市要求重点排放单位或用能报告单位建立重点能源消耗活动水平数据和排放因子定期测量检测机制,编制二氧化碳排放年度报告。上海市低碳数据中心发展白皮书7要求二氧化碳年排放量超1万吨的企业实行碳排放报告制度。深圳要求控排企业必须量化并提交上一年度温室气体排放情况。地方政府发布碳市场相关政策,为市场交易主体明确交易配额。在市场交易主体的确定和准入方面,各试点城市和地区均以二氧化碳的年排放量为标准(湖北除外),湖北、重庆、广东还以能耗作为标准。从配额分配方式看,北京根据企业的历史能源消耗量分配配额。广东省对控排企业使用基准法或历史法计算各部分配额。上海的准入行业中电力、航空、机场、港口采用基准线法分配配额。深圳对电力、供水、燃气行业按照基准线方法分配,依据价值量碳强度指标确定制造业的交易配额。(二)我国绿色低碳数据中心发展现状1.我国低碳数据中心绿色发展情况我国数据中心能效水平不断提高,部分优秀绿色数据中心案例已全球领先。截至2019年年底,全国超大型数据中心平均PUE为1.46,大型数据中心平均PUE为1.55;规划在建数据中心平均设计PUE为1.41左右,超大型、大型数据中心平均设计PUE分别为1.36、1.39,预计未来几年仍将进一步降低。从绿色技术来看,国内数据中心不断创新绿色节能新应用,多个数据中心获得开放数据中心委员会(ODCC)与绿色网格(TGGC)联合开展的“数据中心绿色等级评估”AAAAA等级。如2019年,字节跳动官厅湖大数据产业基地一期大规模应用了间接蒸发冷却技术,年均运行PUE达到1.17。2.我国数据中心碳减排目标与路线图设立情况头部互联网企业纷纷启动碳中和目标和碳减排路线图规划,践行碳中和战略。2020年底,秦淮数据集团提出计划在2023年实现中国运营范围内所有新一代超大规模数据中心100%采用“可再生综合能源解决方案”,直接参与投资不少于2GW的清洁能源。蚂蚁集团承诺2030年实现净零排放,并提出积极稳妥推进绿色投资,推动供应链减排、积极采用液冷等新技术,加强温室气体排放控制科学管理等具体实施路径。2020年12月,腾讯宣布启动碳中和规划,将积极探索光伏、水电、风电等可再生能源广泛应用,选址优先水电风电充沛的区域,大步推进科技在产业节能减排方面的应用。2021年4月29日,阿里巴巴发布名为《迈向零碳时代》的报告,将全面加快低碳前沿技术研究,全面推动绿色低碳生活方式,2022年广东河源数据中心将实现100%使用绿色清洁能源,成为阿里首个实现碳中和的大型数据中心。3.我国低碳数据中心可再生能源利用情况我国可再生能源装机规模和利用水平逐步提升。根据国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》显示,2020年,全国可再生能源发电量达22148亿千瓦时,同比增长约8.4%;其中,水电13552亿千瓦时,同比增长4.1%;风电4665亿千瓦时,同比增长约15%;光伏发电2605亿千瓦时,同比增长16.1%;生物质发电1326亿千瓦时,同比增长约19.4%。我国互联网企业应用可再生能源比例逐渐提升。近年来,我国互联网企业应用可再生能源的意识逐步加强,规模有所增长。百度山西阳泉数据中心在2018年可再生能源使用占比达到约23%。2019年,万国数据可再生能源采购规模为87.3兆瓦,占总电力容量的24.9%。2019年,秦淮数据集团新一代超大规模数据中心风能、太阳能等可再生能源使用比例为37%。阿里巴巴张北等数据中心通过四方交易机制直接向风电企业购买可再生能源,可再生能源使用占比进一步提升。低碳数据中心发展白皮书84.我国低碳数据中心能源数据信息披露情况我国低碳数据中心能源数据信息披露较少,越来越多的互联网企业开始自愿披露ESG信息。目前在我国22家主流互联网企业当中,其中55%的企业披露了用电总量,50%的企业披露了温室气体排放总量,41%的企业披露数据中心PUE信息25。百度在2020年《低碳发展专项报告》中,披露了公25.数据来源:《绿色云端2021》司温室气体排放总量、直接能源消耗总量、间接能源消耗总量、可再生电力用电量及占比、数据中心PUE等。腾讯《环境、社会及管治报告.2020》中披露了数据中心温室气体排放总量、节能减排技术应用等情况。阿里巴巴在《ESG报告.2018》披露了张北及千岛湖的碳减排情况以及节能减碳技术应用情况。低碳数据中心发展白皮书9三、我国低碳数据中心未来发展路径为实现我国2060年碳中和目标,数据中心亟需提高数据中心效率,扩大可再生能源的使用范围,创新研发节能减碳技术,推动使用碳中和金融工具,加强碳中和管理制度和体系建设。(一)提高数据中心效率,降低数据中心PUE提高数据中心效率,降低数据中心PUE。坚持资源环境优先原则,充分考虑资源环境条件,数据中心优先在能源相对富集、气候条件适宜、自然灾害较少的地区进行建设,提高数据中心能源利用效率。鼓励采用液冷、高压直流、微模块以及虚拟化、云计算等技术和方案,充分考虑动力环境系统与IT设备运行状态的精准适配,鼓励采用智能化系统和平台优化数据中心整体能效,持续降低数据中心PUE。(二)积极采购可再生能源和清洁能源1.市场化采购可再生能源和清洁能源随着电力市场化改革的推进,市场化采购可再生能源项目试点正在加快推进。目前,我国电力系统的调度运行方式是分散化的,这种分散式的机制限制了灵活性资源的潜力。可再生能源消纳责任制(通常称为“RPS”)将有助于推动签订电力中长期合同在我国的发展。2020年伴随着“可再生能源电力消纳保障机制”的正式考核与运行,可再生能源将进入更多的省级电力市场,近期包括广东、山东、京津冀区域在内的省市已出台相关政策。目前,可再生能源的交易仍以中长期交易为主,现货交易为辅。在价格方面,市场化绿电交易的价格优势在部分省市已经凸显,光伏发电在多数地区已经具备了与新建燃煤发电竞争的能力。2018年以来,河北省张家口市开展“政府+电网+发电企业+用户侧”的“四方协作机制”,通过市场化机制与风电企业直接交易,交易价格约为0.17元26-0.37元27/千瓦时。分布式能源市场化交易(隔墙售电)过网费尚未明确,试点推进缓慢。2019年,国家能源局发布了26个分布式发电市场化交易试点区域,“隔墙售电”首先在试点区域中实施,但由于过网费标准难以达成统一,试点推进面临诸多挑战。江苏省分布式发电市场化交易取得一定突破。2020年,江苏省首批分布式发电市场化交易试点项目“宁辉5MW农光互补太阳能发电”正式开工建设,建成后在变电所供电区域内进行市场化交易,为全国分布式市场化交易的推进提供了一定参考。2.购买可再生能源绿色电力证书随着平价上网时代的到来,购买绿证成为企业碳减排的可行选择。目前,我国绿证由于与补贴挂钩,绿证价格较高,采购绿证给企业带来较高的经济成本压力,影响了企业认购绿证的积极性。2019年1月,国家发展改革委、国家能源局联合发布了《国家发展改革委.国家能源局关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》(发改能源〔2019〕19号文),明确提出“鼓励平价上网项目和低价上网项目通过绿证交易获得合理收益补偿”。平价项目绿证核发后,市场化交易形成的绿证价格将大幅下降。通过采购绿证的方式实现数据中心用能绿色化可以更快捷、方便,对于无法直接采购可再生能源的数据中心也是一种可行的方案。26.河北省发展和改革委员会...[2019.04.15]..对河北省第十三届人民代表大会第二次会议第.1025.号建议的答复...取读于http://hbdrc.hebei.gov.cn/web/web/xxgkzhzwjytadf/4028818b6a540d2b016a917958612b0a.htm27.人民网...[2020.03.23]..绿电驱动张家口数字经济“腾飞”..取读于http://paper.people.com.cn/zgnyb/html/2020-03/23/content_1978219.htm低碳数据中心发展白皮书10(三)大力建设应用可再生能源和清洁能源1.投资建设分布式可再生能源项目购电合同模式不断成熟,投资建设分布式可再生能源项目发展提速。企业在自有屋顶安装太阳能光伏板,或在自己场地内安装风电机组,自发自用,余电出售给电网。企业可选择自己投资建设,亦可外包给发电企业投资建设,数据中心和发电企业签署购电合同,享受因贡献屋顶而带来的电价折扣。分布式光伏项目从2019年开始由固定的上网电价补贴转向竞价上网,项目经济性较前几年有所下降,但仍较为可观。2020年,万国数据上海三号数据中心在墙体外立面增设太阳能电板,每年可减少消纳传统火电9万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放63.3吨28。2.投资建设大型集中式可再生能源项目从长远来看,投资建设大型集中式可再生能源项目是一种可行选择。数据中心企业可以直接建设、投资集中式风电、光伏电站,并拥有项目的部分所有权。通过投资等方式自建可再生能源项目能够满足高比例的用电需求,从长期看具备一定的经济性。但是直接投资可再生能源发电项目需要高额的前期投资成本,作为数据中心的非主营业务,国内企业目前尚未大范围开展直接投资建设可再生能源发电项目,未来可以考虑通过融资和参股方式解决,国际企业已有一定探索和实践。2019年9月,苹果公司宣布通过中国清洁能源基金在湖南省投资3个风电项目,每个项目为48MW,进一步提升供应链的可再生能源使用。(四)创新研发节能减碳技术1.大力开展储能技术研发应用电解水制氢成本不断下降,竞争力逐渐增强。氢能虽然不是一次能源,但其碳排放较低,是未来潜力巨大的“能源载体”。目前,我国每年生产的氢气中,40%来自煤气化,12%来自甲烷蒸汽重整,另外40%的氢气是钢铁生产中炼焦过程、氯碱生产、轻烃脱氢等环节的副产品。电解水法制氢成本仍然较高,用电解水方法生产的氢气只占总产量的4%,且主要为碱性电解法,随着技术不断成熟,电解水制氢的竞争力将逐渐增强,预计2030年前后氢能发展进入快车道。随着电池技术的发展,电池储能有望在未来满足长时间储能的需求。目前在美国市场上已出现了可再生能源和供电时间达4小时的电池储能结合的组合方案。电动汽车市场的急速扩张加速了中国电池储能成本的下降,这也使得电池储能有望在约2025年后快速发展,并到2040年左右将超过抽水蓄能成为最常用的储能方式29。随着电池技术的加快研究和发展,电池储能还有望在将来满足长期储能的需求。冰蓄冷技术实现用电负荷的“移峰填谷”,降低用电费用。冰蓄冷技术,是在电力负荷较低的夜间,采用电制冷机进行制冰,将冷量以冰的方式储存起来;而在电力负荷较高的白天,再把储存的冷量释放出来,实现用电负荷的“移峰填谷”,通过峰谷电的差价,降低用电费用。北京电信永丰数据中心通过应用高压10KV供电的蓄冰冷水冷机组,可大幅降低运行成本。2.持续探索碳捕集与封存技术引导发电企业运用CCS技术改造化石能源发电降低碳排放量。CCS可以捕获90%的碳排放量,在燃煤电厂加装CCS将使得其变为一种相对低碳的发电技术,CCS技术的应用取决于其未来的成本下降速度。ALLAM-FETVEDT循环是一种创新天然气(或合成气)发电技术,其为实现低排放低成本CCS燃28.http://sh.people.com.cn/n2/2020/0921/c134768-34306858.html29.国网能源研究院(2018),《中国能源电力发展展望》。低碳数据中心发展白皮书11煤燃气发电提供一条有力路径。ALLAM-FETVEDT循环使用超临界(高压和高温)二氧化碳特种涡轮机,本身具有碳捕集能力。该技术发电可捕集97%的二氧化碳,电力价格比今天的传统天然气联合循环要高出大约22%。到2050年,成本溢价预计会低于10%。探索应用结合碳封存的DACCS和BECCS技术推动减排降碳。DACCS是从大气中直接捕集二氧化碳。加拿大碳工程公司开发了一种使用液态氢氧化钾溶剂吸收大气中二氧化碳的DAC技术。据碳工程公司工程设计分析结果显示,假设以每年100万吨的产能大规模部署,捕集成本(包括地质封存在内)可低至150美元/吨。BECCS技术应用除了成本下降速度之外,还取决于可利用的生物质资源量。目前,大部分的BECCS设施都涉及从乙醇厂捕集发酵工艺产生的二氧化碳。美国伊利诺伊州的工业CCS设施对于大规模采用玉米制造乙醇产生的二氧化碳,其碳捕集和封存能力达每年100万吨。(五)推动使用碳中和金融工具扩大绿色金融工具使用范围,解决减排资金缺位问题。目前,我国的绿色债券发行主体多是能源和交通企业,互联网企业发行绿色债券较少。2021年2月,阿里巴巴发行10亿美元的20年期绿色债券,募集资金专门用于包括绿色建筑、能源效率、新冠肺炎危机应对、可再生能源、循环经济以及设计等领域,成为亚洲互联网行业中首家发行绿债的企业。我国互联网企业、数据中心企业需加强自身能力建设,探索应用绿色债券、绿色票据等金融工具进行融资的潜力,拓宽绿色转型的融资渠道。(六)加强碳中和管理制度和体系建设加强低碳数据中心管理制度和体系建设。在组织和战略方面,数据中心亟需设立职能完善、分工明确的碳管理组织机构,加快提出碳中和目标并纳入企业长期发展战略,积极开展二氧化碳相关学习培训,开展节能减排宣传;在管理体系层面,数据中心宜建立有效、覆盖全面的二氧化碳排放监测计划,积极开展第三方碳排放核查,建立完善的碳信息公开和碳信息披露制度,实现碳减排精细化管理。内部碳定价是大型企业管理和促进低碳转型的有效工具。通过在公司内部为商业决策所涉及温室气体排放赋予财务价值,排放量可以转化为一项财务指标,进而影响决策过程。目前,企业碳成本核算呈上升趋势,已经采用或计划制定内部碳价的企业数量自2015年起,五年内增加了80%30。微软、沃旭能源和三菱商事披露称,已采用内部碳价,2020年企业披露的内部碳价中位数为25美元/公吨CO2e。我国的互联网企业需积极借鉴国际经验,在企业内部实施碳定价,推动企业低碳转型发展。30.数据来源:《设定碳价:全球企业内部碳定价现状》低碳数据中心发展白皮书12一是推广应用数据中心节能降耗技术,包括供配电、制冷和IT设备节能降耗技术。冷却技术近年来不断发展更新、方式多样化,但仍然是数据中心非IT设备能耗的主要来源,在冷却技术上仍需加大研发投入和测试实验,高效利用自然冷却资源推进绿色数据中心优化升级。IT设备是数据中心能耗的最主要部分,急需提高IT设备能效,提升算力算效水平。除推广提高服务器电源转换效率、风扇节能优化和处理器动态睡眠等技术外,仍需加快虚拟化、云计算、算力平台优化、算力调度等技术研究和应用。二是加快降碳技术研究和创新,推动清洁能源、储能和碳捕集碳封存技术加速应用。当前氢能大规模利用主要受限于制备技术和储运成本。氢燃料电池也是国际企业在数据中心备用电源领域替换柴发的的方案之一。储能技术方面,抽水储能受限于地理环境,电化学储能则仍需进一步提高安全性并加强统筹规划。建议对电化学储能行业规范市场准入、优化安全标准并推动技术升级,加大对其他储能技术进行研究,比如重力储能31和压缩空气储能技术等,鼓励碳捕集碳封存技术的研发和创新。三是从外部和企业内部完善企业碳减排管理制度体系,优化碳减排管理。从外部来看,建议政府部门完善需求侧用能管理,碳排放管理、核查与评估,碳排放交易制度和体系。从内部来看,建立企业碳减排目标和战略组织与管理,借鉴欧美国家企业实施内部碳定价将降碳指标落实到各个部门,促进行业低碳转型。四是建立健全可再生能源政策法规,推动可再生能源在数据中心的交易和应用。推动市场主体直接开展交易,有针对性地建立可再生能源发电参与电力现货市场交易的体系。做好顶层规划,完善支持政策,建议将数据中心的发展与能源转型、气候变化、可再生能源的发展密切结合,引导数据中心加大可再生能源的交易和应用。在编制电网基建规划、网络建设规划时对数据中心的需求予以充分考虑。五是优化升级绿色金融手段,加大低碳资金支持力度。绿色金融工具当前在国内发展时间短、法律制度不明确、缺乏可操作性和针对性,此外市场上金融机构参与度不足且缺乏激励机制。建议考虑首先建立健全相关法律法规为绿色金融营造良好的发展环境。其次是提高金融产品多样性,推动国家相关部门对企业进行贷款保障激励,尤其是节能环保行业的中小微企业,推动节能减排的项目或者企业在碳交易市场中自由交易。四、加快低碳数据中心发展的政策建议31.重力储能是最简单的一种储能方式,其原理类似抽水蓄能,就是以重力造成的位能来储存能源。当电力有多余的时候,驱动马达将重物吊至高处,需要电力的时候,再利用重物下降的力量来驱动发电机发电。低碳数据中心发展白皮书13附录一我国太阳能、风能及水能资源丰富地区工业和信息化部、国家发展和改革委员会、国土资源部等部委.2013.年联合发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》中已经明确了“资源环境优先”的基本原则,并将“能源供给”作为新建数据中心布局导向的主要考虑因素。数据中心应当考虑将可再生能源供应纳入数据中心的选址决策,优先选择靠近可再生能源富集的地区建设数据中心,促进可再生能源就地消纳。(一)太阳能资源丰富地区我国太阳能资源非常丰富。年太阳辐射超过5000.MJ/m2,年日照时间在2200小时以上的土地面积占全国土地面积的三分之二,如图6所示。表3为我国太阳能资源富集地区。低碳数据中心发展白皮书(2021年)图6我国光伏发电潜力32表3太阳能资源富集地区33资源区依据各资源区所包括的地区Ⅰ类资源区年等效利用小时数>1600h宁夏,青海海西,甘肃嘉峪关、武威、张掖、酒泉、敦煌、金昌,新疆哈密、塔城、阿勒泰、克拉玛依,内蒙古除赤峰、通辽、兴安盟、呼伦贝尔以外地区Ⅱ类资源区年等效利用小时数1400-1600h北京,天津,黑龙江,吉林,辽宁,四川,云南,内蒙古赤峰、通辽、兴安盟、呼伦贝尔,河北承德、张家口、唐山、秦皇岛,山西大同、朔州、忻州、阳泉,陕西榆林、延安,青海、甘肃、新疆除Ⅰ类外其他地区Ⅲ类资源区除Ⅰ类、Ⅱ类资源区以外的其他地区图.6.我国光伏发电潜力32表.3.太阳能资源富集地区33资源区依据各资源区所包括的地区Ⅰ类资源区年等效利用小时数>1600h宁夏,青海海西,甘肃嘉峪关、武威、张掖、酒泉、敦煌、金昌,新疆哈密、塔城、阿勒泰、克拉玛依,内蒙古除赤峰、通.辽、兴安盟、呼伦贝尔以外地区Ⅱ类资源区年等效利用小时数1400-1600h北京,天津,黑龙江,吉林,辽宁,四川,云南,内蒙古赤峰、通辽、兴安盟、呼伦贝尔,河北承德、张家口、唐山、秦皇岛,山西大同、朔州、忻州、阳泉,陕西榆林、延安,青海、甘肃、新疆除Ⅰ类外其他地区Ⅲ类资源区除Ⅰ类、Ⅱ类资源区以外的其他地区32.数据来源:Solargis数据库33.国家发展改革委关于2018年光伏发电项目价格政策的通知https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/201712/t20171222_960932.html低碳数据中心发展白皮书14(二)风能资源丰富地区我国的风力资源也非常丰富。根据国家发改委能源研究所估算34,在我国所有风力资源超过300W/m2的地区中,100米高度的陆上可用风能总储量约为3400GW;而在水深5-50米的海域中,100米高度海上风能资源总量达到了500GW,如图7所示。表4为我国风能资源富集地区。(三)水能资源丰富地区低碳数据中心发展白皮书(2021年)25我国的风力资源也非常丰富。根据国家发改委能源研究所估算34,在我国所有风力资源超过300W/m2的地区中,100米高度的陆上可用风能总储量约为3400GW;而在水深5-50米的海域中,100米高度海上风能资源总量达到了500GW,如图3所示。表3为我国风能资源富集地区。图7我国70米高度陆地(左)和海上(右)风能资源(单位:瓦/平方米)35表4风能资源富集地区36资源区依据各资源区所包括的地区Ⅰ类资源区年平均有效风能密度>200W/㎡、3-20m/s风速的年累积小时数>5000h内蒙古自治区除赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市以外其他地区;新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、克拉玛依市、石河子市Ⅱ类资源区年平均有效风能密度150-200W/㎡、3-20m/s风速的年累积小时数3000-5000h河北省张家口市、承德市;内蒙古自治区赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市;甘肃省嘉峪关市、酒泉市Ⅲ类资源区年平均有效风能密度50-150W/㎡、3-20m/s风速的年累积小时数在吉林省白城市、松原市;黑龙江省鸡西市、双鸭山市、七台河市、绥化市、伊春市,大兴安岭地区;甘肃省除嘉34发改委能源研究所,国家可再生能源中心,国际能源署(2014),《中国风电发展路线图2050》。35国家发改委能源研究所;IEA.(2011).DevelopmentRoadmapforChina’sWindPower205036国家发展改革委关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/201512/t20151224_963536.html水电长期以来都在我国电力的低碳转型中发挥着战略性作用。鉴于其较高的技术成熟度和能源密度以及较优的经济性,在可行的范围内,应优先探索水电进一步发展的潜力。据国家能源局估算,我国的潜在水电装机容量高达660GW,其中约500GW是在技术上可开发且经济上可行的37。根据发改委《中国水力资源复查成果2003》,建议选择水力资源经济可开发量大于1800万千瓦的地区,包括四川、贵州、云南、湖北、广西。38.图7.我国70米高度陆地(左)和海上(右)风能资源(单位:瓦/平方米)35表4.风能资源富集地区36资源区依据各资源区所包括的地区Ⅰ类资源区年平均有效风能密度>200W/㎡、3-20m/s风速的年累积小时数>.5000h内蒙古自治区除赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市以外其他地区;新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、克拉玛依市、石河子市Ⅱ类资源区年平均有效风能密度.150-200W/.㎡、3-.20m/s.风速的年累积小时数.3000-5000h河北省张家口市、承德市;内蒙古自治区赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市;甘肃省嘉峪关市、酒泉市Ⅲ类资源区年平均有效风能密度50-150W/㎡、3-20m/s风速的年累积小时数在2000-.3000h吉林省白城市、松原市;黑龙江省鸡西市、双鸭山市、七台河市、绥化市、伊春市,大兴安岭地区;甘肃省除嘉峪关市、酒泉市以外其他地区;新疆维吾尔自治区除乌鲁木齐市、伊犁哈.萨克族自治州、克拉玛依市、石河子市以外其他地区;宁夏回族自治区Ⅳ资源区除Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类资源区以外的其他地区34.发改委能源研究所,国家可再生能源中心,国际能源署.(2014),《中国风电发展路线图2050》。35.国家发改委能源研究所;IEA.(2011).Development.Roadmap.for.China’s.Wind.Power.205036.国家发展改革委关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知......https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/201512/t20151224_963536.html37.国家能源局.(2016),水电发展“十三五”规划。38.林卫斌...(2017)..《能源数据简明手册.2017》低碳数据中心发展白皮书15附录二低碳数据中心优秀案例介绍1.百度云计算(阳泉)中心1#模组.百度云计算(阳泉)中心1#模组位于山西省阳泉市经济技术开发区义白路8号,2015年9月投产,建筑面积达到1350平方米,年均PUE可达1.08。数据中心电气系统采用全球首例市电直供+HVDC离线及自研分布式锂电系统,供电效率提升至99.5%;制冷系统方面,采用百度自研“零功耗”置顶冷却单元OCU,结合高温服务器技术及新型气流组织,全年免费冷却时间达到98%以上;百度首次将AI技术引入数据中心,基于百度自研飞桨深度学习框架,建立数据中心深度学习模型,实现系统冷源部分AI调优。百度阳泉数据中心2015年落地业内首个光伏发电项目,并网发电即发即用。自2017年开始,累计签约风电等可再生能源1.56亿度。此外,百度首次将污水回收引入数据中心,数据中心园区年均节水量可达到48万吨。.图.8.百度云计算(阳泉)中心2.秦淮数据环首都•太行山能源信息技术产业基地一期.环首都•太行山能源信息技术产业基地一期位于山西省大同市灵丘县,总面积约1.5万平方米,2019年7月投产,机柜总量约2500架,平均7.2kW的高密机柜,数据中心运行年PUE为1.15,可再生能源使用率100%。创新技术方面,采用预制一体化计算模块,采取预制方式提前在工厂组装,产品在施工现场通过乐高积木拼装方式直接吊装且无需二次拆装,缩短70%的工期,也节省了运输过程中的能源消耗和综合成本,减少碳排放。冷源使用间接蒸发自然冷却设备,针对不同天气可以切换控制模式,延长利用自然环境冷源的时间。绿电交易方面,通过当地政府的可再生能源优先发电计划,优先使用大同本地丰富的风能、光伏可再生能源,在市场化交易绿电机制下,大规模消纳可再生能源。资源回收方面,建立完善节水措施和节能措施,优化园区绿化用水和灌溉方式、回收利用制冷系统冷凝水、采用余热回收提供办公区供热采暖,积极建设园区光伏照明设施。.低碳数据中心发展白皮书(2021年)图9环首都·太行山能源信息技术产业基地一期3.阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区A楼阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区位于内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔经济技术开发区,年设计PUE小于1.25,支持12到20kW标准机柜弹性部署。2020年投入运行以来,清洁能源使用率超过42%。该数据中心作为阿里巴巴数据中心集群的一部分,低碳数据中心发展白皮书(2021年)27附录二低碳数据中心优秀案例介绍1.百度云计算(阳泉)中心1#模组百度云计算(阳泉)中心1#模组位于山西省阳泉市经济技术开发区义白路8号,2015年9月投产,建筑面积达到1350平方米,年均PUE可达1.08。数据中心电气系统采用全球首例市电直供+HVDC离线及自研分布式锂电系统,供电效率提升至99.5%;制冷系统方面,采用百度自研“零功耗”置顶冷却单元OCU,结合高温服务器技术及新型气流组织,全年免费冷却时间达到98%以上;百度首次将AI技术引入数据中心,基于百度自研飞桨深度学习框架,建立数据中心深度学习模型,实现系统冷源部分AI调优。百度阳泉数据中心2015年落地业内首个光伏发电项目,并网发电即发即用。自2017年开始,累计签约风电等可再生能源1.56亿度。此外,百度首次将污水回收引入数据中心,数据中心园区年均节水量可达到48万吨。图.9.环首都•太行山能源信息技术产业基地一期低碳数据中心发展白皮书16清洁能源采购等方式,助力实现碳中和目标。目前,该数据中心碳使用效率(CUE)为0.4936。在建筑设计上,通过合理控制建筑体形系数、运用热工性能好的构造材料与节点、采用性能好的构造方案等,从源头上优化建筑节能效果。通过建设110KV/220KV高等级电压用户总降站,减少供电电能损耗;同时配电设施深入负荷中心,进一步减少供电损耗。选用转换效率高的UPS电源、HVDC,在确保IT系统要求的供电可用性前提下提高不间断电源系统利用率。采用先进的集散型网络结构,实现数据中心自控管理系统的实时集中监控管理,监控数据中心供配电、空调、给排水、通风等多系统设备的运行情况。同时,园区通过余热回收、雨水回收最大限度利用二次能源予以实现综合节能。3.阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区A楼.阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区位于内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔经济技术开发区,年设计PUE小于1.25,支持12到20kW标准机柜弹性部署。2020年投入运行以来,清洁能源使用率超过42%。该数据中心作为阿里巴巴数据中心集群的一部分,部署阿里云先进软硬件系统,全面采用AHU风墙冷却技术、HVDC高压直流供电技术,全年超过80%时间全新风运行。.图.10..阿里巴巴乌兰察布数据中心4.中金数据昆山一号数据中心中金数据昆山一号数据中心位于江苏省昆山市花桥经济开发区192号,是第九批国家新型工业化示范基地数据中心示范项目。数据中心建筑面积3.75万平方米,主要服务对象为腾讯云。规划机柜数6372架,目前IT负荷率已达76%。该数据中心在绿色低碳发展理念的引领下,通过采用节能技术、29图9环首都·太行山能源信息技术产业基地一期3.阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区A楼阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区位于内蒙古自治区乌兰察布市察哈尔经济技术开发区,年设计PUE小于1.25,支持12到20kW标准机柜弹性部署。2020年投入运行以来,清洁能源使用率超过42%。该数据中心作为阿里巴巴数据中心集群的一部分,部署阿里云先进软硬件系统,全面采用AHU风墙冷却技术、HVDC高压直流供电技术,全年超过80%时间全新风运行。图10阿里巴巴乌兰察布数据中心低碳数据中心发展白皮书(2021年)图11中金数据昆山一号数据中心图.11.中金数据昆山一号数据中心在数据中心方面,面向互联网、通信、金融、工业等行业,聚焦数据中心的可研、规划、设计、建设、运维、布局、改造等相关咨询和评测领域,以及数据中心IT、存储、网络、动环等关键设备领域,开展政府支撑、技术研究、标准制定、评估测试、咨询服务、培训交流、平台运作等工作。支撑工信部、国家发改委、人民银行、国家科技部等数据中心相关政策、制度、专项的研究工作,以及京沪粤蒙苏甘冀琼渝黔青滇等地方数据中心相关政策的研究制定和落实执行工作。支撑工信部、人民银行和国家电网等完成数十项数据中心相关行业标准、团体标准、国家标准和企业强制标准的编制工作。搭建全国首个数据中心大平台(dcp.odcc.org.cn),架起政、企、用、研的桥梁,全面支撑国家数据中心新基建的建设部署,促进数网协同、推动全国数据中心高质量发展。在工信部指导下,开展数据中心运维人才等培训工作。提供数据中心可研、规划、设计、建设、运维、布局、改造全生命周期的咨询服务;搭建了数据中心全体系测试平台,拥有数据中心全套测试能力。联系方式:dceco@caict.ac.cn云计算与大数据研究所政府支撑技术研究平台运作咨询服务评估测试标准制定培训交流中国信息通信研究院地址:北京市海淀区花园北路52号邮政编码:100191电话:010-62300095网址:www.caict.ac.cn开放数据中心委员会(ODCC)致力于数据中心领域的研究,决策组成员包括腾讯、阿里巴巴、百度、中国电信、中国移动、中国信通院(云大所)、京东和美团,围绕服务器、数据中心设施、网络、边缘计算、新技术与测试、智能监控与管理等内容,已发布150多项成果,引领技术创新,搭建活跃高效的生态圈和开放平台。在产业界企业和专家们的共同努力下,开放数据中心委员会(ODCC)成果日益丰富、影响力稳步提升,已成为数据中心界知名开放平台。未来,开放数据中心委员会(ODCC)将继续秉承“开放、创新、合作、共赢”的理念,引领我国数据中心产业乘着“新基建”的东风踏上新征程,相信ODCC的未来将如星辰大海般璀璨辽阔,欢迎加入我们!联系方式:ODCC@odcc.org.cn网址:www.odcc.org.cn开放数据中心委员会(ODCC)开放数据中心委员会地址:北京市海淀区花园北路52号邮政编码:100191电话:010-62300095网址:www.odcc.org.cn数据中心设施国际首创领航数据中心发展边缘计算边缘使能、新算力、新网络、新平台新技术与测试测试评估求真、科研创新问道服务器开放硬件开创服务器新未来网络网络预见未来,连接改变世界智能监控与管理融合开放、打造统一运营平台ODCC联合实验室

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