碳達峰、碳中和是我國向世界作出的莊嚴承諾，也是一場廣泛而深刻的經濟社會變革。數據中心作為能源消費大戶，隨著其規(guī)模不斷擴大，能耗也隨之增加。據統(tǒng)計，2020年國內數據中心總用電量達到1969.6億千瓦時，數據中心行業(yè)面臨巨大能源壓力，數據中心加強節(jié)能減排已刻不容緩。
北京市在供電質量、網絡條件、數據中心用戶規(guī)模等方面具備建設數據中心的先天優(yōu)勢。據測算，北京市現有數據中心IT容量占全國總量的10%以上。近年來，北京市范圍內新增數據中心項目增長較快。但作為耗電大戶，數據中心快速增長為北京市帶來了一系列挑戰(zhàn)：第一，北京市數據中心用電負荷大，用電高峰期給全市及區(qū)域供電安全帶來挑戰(zhàn)；第二，數據中心快速增長為北京市碳排放控制帶來壓力；第三，部分數據中心項目實際建設與規(guī)劃不符，上架率低，擠占北京市寶貴的土地、能源資源。
為從源頭上推動數據中心持續(xù)提高能效碳效水平，強化全生命周期節(jié)能管理，促進數據中心高質量發(fā)展，北京市發(fā)展和改革委官網今年7月發(fā)布了《關于印發(fā)進一步加強數據中心項目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》(以下簡稱《通知》)，為未來全國一、二線城市的數據中心建設指明了方向。
一、適用范圍
《通知》針對北京市范圍內新建或改擴建的年能源消費量達到1000噸標準煤(電力按當量值計算，當量值取1.229t標煤/萬kWh)或者年電力消費量達到500萬千瓦時(含)以上的數據中心項目。
按測算，IT設備用電量超過500kW的項目即適用《通知》。按單機柜功率密度6kW計算，機柜建設規(guī)模超過85個的項目就必須按照《通知》執(zhí)行，基本覆蓋了北京市絕大部分的大、中、小型數據中心。
二、新建或改擴建數據中心的功能定位
新建或改擴建數據中心應當主要用于支撐“四個中心”建設，保障“四個服務”功能。《通知》進一步明確了首都建設數據中心的服務對象。
“四個中心”是指首都城市戰(zhàn)略定位，即全國政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創(chuàng)新中心。
“四個服務”是中央對首都工作的基本要求，也是做好首都工作的根本職責所在，即為中央黨、政、軍領導機關的工作服務，為國家的國際交往服務，為科技和教育發(fā)展服務，為改善人民群眾生活服務。
建設單位應當提供符合功能定位的明確的業(yè)務需求清單或相關意向協(xié)議。
三、新建或改擴建數據中心的類型限定
《通知》要求優(yōu)先發(fā)展計算型數據中心，應當保證用于數據存儲功能的機柜功率比例不高于機柜總功率的20%。
根據《通知》要求，北京將逐步騰退非計算功能的存儲型數據中心、容災備份中心；大力發(fā)展能夠支撐數字經濟、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿產業(yè)發(fā)展的計算型和人工智能算力型數據中心，提升北京市數據中心整體計算能級和綠色水平。
四、數據中心可再生能源利用比例的相關規(guī)定
《通知》對數據中心可再生能源利用提出了更高要求?！锻ㄖ芬?021年及以后建成的項目，年可再生能源利用量占年能源消費量的比例按照每年10%遞增，到2030年實現100%(不含電網既有可再生能源占比)。鼓勵各建設單位通過最大化自建分布式可再生能源設施提高可再生能源利用水平，如安裝光伏組件等。當自建設施不能滿足用電需求時，則需通過綠色電力交易或認購可再生能源綠色電力證書、購買節(jié)能量等方式提高可再生能源利用比例。
據統(tǒng)計，當前我國國家電網的綠電(包含水電、風電、核電、光電)占比約為39.8%，新增裝機類型以太陽能發(fā)電裝機為首，占全部新增裝機量的36.0%；火電新增裝機占比為33.1%；風電新增裝機占比為16.9%；水電新增裝機占比為6.9%。過去10年，可再生能源的發(fā)電成本大幅降低。全球光伏和陸上風電的平準化度電成本(LCOE)分別下降了85%和60%，海上風電成本僅在過去的五年就下降了60%。中國光伏發(fā)電目前的LCOE在每千瓦時0.2~0.41元之間，在多數地區(qū)已經具備了與新建燃煤發(fā)電競爭的能力。
2021年6月11日，國家發(fā)改委價格司在《國家發(fā)展改革委關于2021年新能源上網電價政策有關事項的通知》中明確了新建項目可自愿通過參與市場化交易形成上網電價，以更好體現光伏發(fā)電、風電的綠色電力價值。該支持政策一方面為綠電全額參與市場交易和后期擴大直購電范圍預留了操作空間，另一方面為綠電消納打開了市場空間。最近，廣東可再生能源電力交易已正式啟動。
目前，我國的電力主要來自燃煤發(fā)電，雖然可再生能源發(fā)電成本逐年下降且發(fā)電比例逐年擴大，但2030年在北京地區(qū)實現100%可再生能源供電仍然非常困難。因此，只能通過綠電交易來實現目標。
五、鼓勵關停高耗能存量數據中心的相關規(guī)定
《通知》指出，建設單位或其股東在新建、擴建數據中心的同時關閉其所有(或控股的)位于北京已投運的其他數據中心，所關閉的數據中心機柜總功率(不含強制退出關閉的部分)的一半可以在計算新建、擴建項目能耗時予以扣減，不計入新建、擴建項目能耗。
該政策有利于鼓勵建設單位關停不具有節(jié)能改造價值的老舊數據中心，為新建、擴建數據中心騰出能源、空間等資源。
六、新建、擴建數據中心PUE的相關規(guī)定
《通知》對數據中心的PUE進行了詳細規(guī)定，對不同能耗規(guī)模提出了不同的要求；年能源消耗量越大的數據中心，對節(jié)能要求越高，對PUE要求越低。年能源消費量小于1萬噸標準煤(電力按等價值計算，根據北京市統(tǒng)計局2020年數據，等價值取2.6702t標煤/萬kWh)的項目PUE不應高于1.3；年能源消費量大于等于1萬噸標準煤且小于2萬噸標準煤的項目，PUE不應高于1.25；年能源消費量大于等于2萬噸標準煤且小于3萬噸標準煤的項目，PUE不應高于1.2；年能源消費量大于等于3萬噸標準煤的項目，PUE不應高于1.15。
以單機柜功率密度6kW為例，當機柜數量<550架時，年能源消耗量<1萬噸標準煤，PUE不應高于1.30。當機柜數量≥550架時，年能源消耗量≥1萬噸標準煤，PUE不應高于1.25。當機柜數量≥1140架時，年能源消耗量≥2萬噸標準煤，PUE不應高于1.20。當機柜數量≥1785架時，年能源消耗量≥3萬噸標準煤，PUE不應高于1.15。
七、新建、擴建數據中心技術產品的相關規(guī)定
對數據中心的節(jié)能要求越來越高，就要求設計單位在設計時充分考慮對自然冷源的利用，建設單位在設備采購中選擇更高效節(jié)能的設備，鼓勵采用工信部《綠色數據中心先進適用技術產品目錄》中的技術產品。
北京市屬于寒冷地區(qū)，冬季和過渡季自然冷源利用時長可觀，可通過一系列技術措施實現對室外自然冷源的充分利用。
此外，北方地區(qū)冬季有供暖需求，可結合數據中心余熱資源建設區(qū)域能源站，為項目園區(qū)以及周邊建筑提供熱水供應。一方面，可減少廢熱排放，降低數據中心冬季能耗；另一方面，也可以減少北京市供暖所需的第一能源消耗量。
《通知》基于環(huán)保訴求，禁止數據中心新增以消耗臭氧層物質為工質的設備設施，鼓勵采用以二氧化碳等自然工質為介質的制冷設備。此項規(guī)定要求數據中心的空調設備采用新型環(huán)保冷媒。
八、對新建、擴建數據中心的監(jiān)管要求
對于數據中心項目的能耗，除了立項能耗指標審批，建成后的監(jiān)管要求也越來越嚴?！锻ㄖ芬竽茉聪M量達到5000噸標準煤(以6kW標準機柜為例，約600架，電力按當量值計算)及以上的數據中心，都要建設能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)，并接入北京市節(jié)能監(jiān)測服務平臺，納入監(jiān)管。
九、對數據中心上架率的要求
《通知》要求項目取得節(jié)能審查意見后，兩年內上架率(實際上架的機柜總功率/項目機柜設計總功率)未達到80%的，建設單位應當向原節(jié)能審查機關提出變更申請。
該規(guī)定可以有效避免個別單位虛報能耗指標，占用能效資源，同時也要求建設單位在項目前期認真分析業(yè)務需求，根據項目兩年內的業(yè)務上架率來編制節(jié)能報告、申請相應能耗指標。
十、對不同能效數據中心執(zhí)行差別電價
《通知》為了鼓勵數據中心建設者進一步降低能耗，對于高耗能數據中心將征收懲罰性電費。
對于PUE>1.4且≤1.8的項目(單位電耗超過限額標準一倍以內)，執(zhí)行的電價加價標準為每度電加價0.2元；對于PUE>1.8的項目(單位電耗超過限額標準一倍以上)，每度電加價0.5元。
以2萬平方米的數據中心(布置2300架6kW機架)為例，按PUE為1.25計算，年電力消耗量約15110萬千瓦時，年用電費用約9917萬元，折合單機柜年用電費用約4.31萬元。
按PUE為1.6計算，年電力消耗量約19342萬千瓦時，年用電費用約16562萬元，折合單機柜年用電費用約為7.20萬元，電費成本增加了67%。
按PUE為1.8計算，年電力消耗量約21760萬千瓦時，年用電費用約25162萬元，折合單機柜年用電費用約10.94萬元，電費成本增加了153%。
《通知》覆蓋了北京市絕大部分的數據中心。新建或改擴建數據中心優(yōu)先發(fā)展計算型數據中心，用于支撐“四個中心”建設，保障“四個服務”功能。數據中心PUE限值按能源消耗規(guī)模采取分級管理，對不同能效數據中心執(zhí)行差別電價。因此，未來北京市數據中心項目首先應根據業(yè)務需求評估建設規(guī)模，然后再制定相應的技術方案。數據中心應采用全面、全方位、全生命周期的綠色節(jié)能技術，進一步降低PUE；積極尋求可再生能源，逐步提高可再生能源的利用比例。
原標題：助力“雙碳”目標，全方位采用綠色節(jié)能技術
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