中國儲能網訊：當下，數字經濟快速發展，《全球數字經濟白皮書》顯示，2020年，全球47個國家數字經濟規?？偭窟_到32.6萬億美元，同比名義增長3.0%，占GDP比重為43.7%。全球數據總量爆發式增長，對數據中心形成了強勁的需求動力。全球范圍內的數據中心產業規模迅速擴大，但由此也帶來了大量二氧化碳的排放。

在控制溫室氣體排放、積極應對氣候變化形成全球共識的背景下，“綠色”“減排”“零碳”也成為國內外數據中心發展的共同趨勢，以保證在滿足數字經濟發展的同時，減少甚至“消除”數據中心建設對全球氣候的影響。

數據中心“零碳”涵義

根據國際化標準組織ISO發布的ISO14064標準，企業溫室氣體的排放可以劃分為三個范圍：

1、自身產生的碳排放；

2、通過消耗電力能源產生的碳排放；

3、產業價值鏈的碳排放。

數據中心碳排放高主要源于范圍2，以我國為例，根據統計，截止今年5月，我國數據中心用電量已占全社會用電的2%左右，數據中心成為用電耗能的大戶。而火電在電力結構中占據著重要地位，發電的同時伴隨著大量溫室氣體排放，數據中心高耗能也就帶來了高碳排放。

這也尤為值得注意，在火電基礎上的“綠色”并非真正的綠色，即便是PUE降低也不能忽略火電存在大量碳排放的事實。

因此，數據中心的“零碳”是在清潔能源使用比例不斷提升的基礎上，在符合生產需求、安全規范的要求下，通過綠色節能技術，盡最大限度利用清潔能源、利用各類冷能資源來減少碳排放，并且在必要時利用綠電交易、碳交易等，實現數據中心碳抵消，達到“零碳”目的，也即實現數據中心的“碳中和”。

數據中心“零碳”實現條件初步具備

對于數據中心節能減排，我國推出了多項目標明確、規劃清晰的政策。如《關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見》中指出“新建大型、超大型數據中心電能利用效率不超過1.3”。

國外數據中心建設也在“碳中和”背景下進行，截至2021年初，已有127個國家承諾在21世紀中葉實現碳中和，數據中心行業也有相應公約，如《歐洲氣候中立數據中心公約》便要求：到2025年歐洲數據中心使用可再生能源電力要達到75%，到2030年達到100%。

這是數據中心向“零碳”發展的重要條件，從國家層面上推動，在行業內形成節能減碳的共識。

另一個重要條件則是清潔能源的發展，其為數據中心“零碳”的實現奠定了基礎。

這主要從兩個層面看，一是清潔能源規模不斷擴大，能夠提供更加穩定的電量供給。數據顯示，截至9月底，我國水電、核電、風電、太陽能發電裝機容量合計10.1億千瓦，較去年同期提高3個百分點；國外對清潔能源的發展也極為重視，如法國生態轉型部長蓬皮利在接受采訪時表示，法國將出臺10項政策鼓勵發展光伏發電產業，預計到2028年，法國光伏發電量將是目前的三倍。

二是清潔能源成本降低。據分析，由于技術進步、規模經濟等因素，長期來看光伏發電、風力發電等成本在不斷降低。據統計，當前，光伏的裝機成本在全球很多地區已進入經濟可行的平價時代，2020年全球最低中標光伏電價下降幅度為19.7%；風力發電方面，在資源優良、建設成本低、投資和市場條件好的地區，陸上風電已基本具備平價條件。2020年是歐洲海風平價元年，預計國內海風電價也將逐步實現平價。

這些條件也推動了包括綠電市場、碳交易市場的啟動與完善，技術的進步等，為數據中心“零碳”創造了可能。

數據中心“零碳”實現路徑

實現數據中心“零碳”是一項系統工程，需多方面實踐并逐步對其進行完善。同時，國內外數據中心在具體的技術和方式上雖存在一定差異，但在方向上具備統一性。

一、能源供給：提升清潔能源使用比例并進行碳抵消

01、清潔能源的應用探索

通過對太陽能、水能、風能的應用，數據中心企業可以實現部分用能綠色化，是實現“零碳”的重要組成部分。國內外多家企業對此也進行了多方探索，微軟亞利桑那州新數據中心將太陽能做主要能源；日本京瓷將建設首個完全利用可再生能源供電的數據中心；百度陽泉數據中心充分利用太陽能供電。這也要求數據中心在設計、建設時，便需要將可利用的清潔能源考慮進去，以結合綠色技術進行節能減排。

02、通過交易市場進行碳抵消

數據中心用電量巨大，在火電依舊占據重要地位的情況下，數據中心想要實現“零碳”，需通過購買綠電或者碳排放量來進行碳抵消。在我國“全國綠色電力交易試點”啟動當天，多家數據中心企業參與并完成了較大體量的綠電采購；近期微軟與依斯電力公司簽署協議，購買再生資源用于供電，均是通過交易市場來實現能源使用的“綠色化”。

二、能效利用：提升能效利用率

01、降低設備能耗水平

數據中心耗能包括IT設備耗能、空調耗能、建筑本身能耗等，想要進行節能，也需要從這些方面入手，智能系統或者方案的應用、改善散熱系統、間接蒸發冷、余熱能源回收利用等都能夠提升節能效果，提高能效利用率。以阿里云為例，經過多年“綠色IT”研發，阿里云已將數據中心的綜合能耗降低70%以上；谷歌則為數據中心配備了節能服務器和神經網絡技術，以盡可能提升能源利用率。

02、重視冷能資源的利用

冷能資源強調的是數據中心選址的重要性，數據中心能耗中相當一部分是設備冷卻能耗，單純從資源利用角度來看，數據中心的選址應當在氣候適宜、綠電豐富的地區。建在寧夏的亞馬遜云科技數據中心便是利用寧夏常年在20度以下的氣溫，通過凈化以后的冷空氣給數據中心降溫；近期，水下數據中心備受關注，原因之一也是其為冷能資源利用提供了又一新思路。

三、儲能：完善儲能系統研究與應用

數據中心儲能系統的研發是降低數據中心用電成本而提出的解決方案之一，完備的儲能系統能夠較長時間支撐數據中心平穩、安全的用電，有著平抑峰谷電價、提升綠色能源使用、減少柴油使用的作用。雖然目前受限于技術，還未取得太多突破性的進展，但儲能系統進入數據中心已經被認為是一大趨勢，是數據中心節能減碳的重要方法。

目前，包括萬國數據、世紀互聯、科華數據、華為等企業在內，一直在嘗試、研發數據中心領域的儲能技術應用，谷歌也在今年也宣布，將在比利時的StGhislain數據中心采用電池儲能系統，以替代同等裝機容量的柴油發電機。