隨著5G技術、AI計算能力的發展，建設規模不斷增加的數據中心已經成為“吃電怪獸”。近日，國際環保組織綠色和平與華北電力大學聯合發布的數據顯示，2018年中國數據中心總用電量超過了上海市2018年全社會用電量。在數據中心的能耗構成中，製冷設備佔40%，因此降低製冷系統的能耗是目前數據中心節能、提高能源效率的重點關注環節。

如何改善數據中心的能耗現狀？《每日經濟新聞》記者採訪了業內權威專家及目前數據中心廠商的代表聯想集團，並實探全球第九大超算中心萊布尼茨，深入探討“吃電怪獸”數據中心的癥結與出路。

當你發了一條朋友圈，並寄望於多年以後再度翻出來懷念今朝，背後是一台台機器運轉創造的數據中心在支持。不過，數據中心卻是耗電大戶。

“2018年，全國的數據中心’吃’掉了1608.89億千瓦時電量。”環保組織綠色和平與華北電力大學聯合發布的一份報告披露了這一數據。

這個用電量是什麼概念呢？它比上海市2018年全社會用電量（1567億千瓦時）還多，佔中國全社會用電量的2.35%（未含港澳台數據）。

高密度高能耗的數據中心用電量大，這一現像也已引發多方關注。而削減PUE（電能使用效率），降低基礎設備能耗成本是目前關注重點。綠色和平氣候與能源資深項目主任張文佺認為：“在5G時代來臨之際，中國科技行業應當跨越’PUE時代’，將採購可再生能源作為應對能耗挑戰的重要解決方案。”

被數據中心吞噬的電力

在美國俄勒岡州一個名叫Prineville的小鎮上，這裡有Facebook已建立的巨型數據中心。而在中國，阿里巴巴在青島、北京、杭州、張家口、上海等地也都部署了超大規模的數據中心。

隨著數據的噴湧增長和技術發展，無論是在國內還是在海外，數據中心的數量都在穩步增長。

根據中國電子技術標準化研究院今年披露的《綠色數據中心白皮書》（以下簡稱白皮書），2015~2017年中國數據中心保有面積規模增長率一直保持在10%以上，處於高速發展階段。白皮書披露，2017年，中國數據中心耗電量為1221.5億千瓦時。

數據中心規模激增的背後是能耗的持續攀升。今年7月，中國電子節能技術協會數據中心節能技術委員會秘書長呂天文曾對外稱，目前中國數據中心的耗電量已連續8年以超過12%的速度增長，預計2020年總耗電量將達到2023億千瓦時。

數據中心能耗數值實際上可能高於統計結果。“統計是考慮到大多數，但實際上，有一些很小的數據中心，是沒辦法統計的。”近日，呂天文對《每日經濟新聞》記者表示。

近日，綠色和平與華北電力大學聯合發布《點亮綠色雲端：中國數據中心能耗與可再生能源使用潛力研究》報告（以下簡稱《報告》）。《報告》預計，未來五年數據中心機架數及其能耗呈現不斷增長的趨勢。其中，預計全國數據中心的總機架數將在2022年突破400萬。同時，隨著機架數的快速增長，全國數據中心總能耗也將在2020年至2021年間突破2000億千瓦時，並在其後的年份快速增長，在2023年突破2500億千瓦時。

實際上，數據中心的巨大能耗已被重點關注。今年2月，工信部、國家機關事務管理局、國家能源局出台《關於加強綠色數據中心建設的指導意見》，其中要求到2​​022年，“數據中心平均能耗基本達到國際先進水平，新建大型、超大型數據中心的PUE（電能使用效率）達到1.4以下”。

而自2017年開始，北京、上海、深圳等數據中心密集地也紛紛出台政策控制其能耗，其中北京中心城區全面禁止新建和擴建數據中心。上海則要求到2020年，全市互聯網數據中心新建機架控制在6萬個，總規模控制在16萬個。推動數據中心節能技改和結構調整，存量改造數據中心PUE不高於1.4，新建數據中心PUE限制在1.3以下。

白皮書則指出，目前行業數據顯示中國的數據中心的平均PUE在2.2到3.0之間，隨著數據中心的規模越來越大、數量越來越多，耗電量出現激增。數據中心的高能耗，不僅給企業帶來了沉重的負擔，也造成了全社會能源的巨大浪費。

PUE成監管關鍵

數據中心高能耗主要來源於IT設備與製冷系統。《報告》指出，這兩部分均佔據數據中心總能耗的40%。

其中，降低製冷系統的能耗，是目前數據中心節能、提高能源效率的重點關注環節。特別是對於多地出台政策中提到的PUE，降低它的一個重要方法便是解決冷卻問題。

不少企業正在通過製冷環節為降低PUE而努力。業內一位生產服務器的廠商告訴《每日經濟新聞》記者，目前數據中心的能源成本很高，正在研發更先進的製冷技術給客戶提供更低能耗的產品。

而目前，比較普遍、也非常簡單的方案是將數據中心建造在涼爽的地點，利用空氣來降溫。騰訊在貴州建立其最大的數據中心，馬化騰便曾對外表示：“貴州的溫度和濕度都非常適合數據存儲。”

但在張文佺看來，應對能耗挑戰僅看PUE指標是不夠的，在一線城市限制數據中心規模和數量的同時，可再生能源應用情況也應成為新建數據中心的重要考核標準。並且對於企業來說，張文佺認為，使用可再生能源在未來會降低企業的能耗成本。

張文佺對《每日經濟新聞》記者表示：“西北地區的風電光伏，其實發電成本已比火電要低了。未來大概在2021年左右，全國應會實現全面的發電端平價上網。也就是說，大概兩年左右，未來所有新建風電光伏上網電價是和本地煤電上網電價一樣的。當然在更長遠的未來，風電光伏的價格還會持續走低，所以大概三五年之後，新建的風電光伏項目的發電成本就會比火電更低。”

但張文佺指出，國內企業還沒有意識去主動採購可再生能源，例如沒有意識到可安裝屋頂分佈式光伏，而在國外，微軟在2018年就和美國可持續能源電力集團sPower簽署電力採購協議，將從後者Pleinmont PV portfolio項目中採購315MW的光伏電力。

《報告》還介紹，通過與發電方簽訂長期購電協議等方式，微軟不僅享受了從大型可再生能源發電項目採購清潔電力的規模經濟效益，更擁有了對沖未來電價上漲風險的能力。

不過，可再生能源是否能穩定供給24小時“連軸轉”的數據中心？呂天文認為，所有新能源，無論是風電還是光伏都不夠穩定，對於數據中心來說，可再生能源更可能應用在非關鍵區域，如照明系統、辦公系統。“但在數據中心的IT機櫃，基本上我們認為還是不太可能的。”