數(shù)據(jù)中心是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心基礎(chǔ)設(shè)施和國(guó)家戰(zhàn)略資源。《關(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》中指出，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局，加快實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)模化、綠色化發(fā)展。《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》明確提出，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，在我國(guó)提出2030年“碳達(dá)峰”和2060年“碳中和”的宏偉目標(biāo)下，數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗問(wèn)題再次受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注。應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)中心行業(yè)耗能的特殊規(guī)律，建立更加科學(xué)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心行業(yè)單位GDP能耗分層測(cè)算體系，形成更加彈性合理的跨域數(shù)據(jù)中心耗能統(tǒng)籌體系，探索更加綠色低碳的數(shù)據(jù)中心集群化發(fā)展道路。
一、正本清源，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心能耗測(cè)算方法易導(dǎo)致“雙重失真”問(wèn)題
按照現(xiàn)有行業(yè)能耗指標(biāo)測(cè)算方法，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)一直被界定為高能耗產(chǎn)業(yè)，并受到能耗指標(biāo)審批等方面嚴(yán)格限制，甚至有人稱其為“不冒煙的鋼廠”。然而，數(shù)據(jù)中心的“高能耗”問(wèn)題，很大程度上是沿用傳統(tǒng)測(cè)算方法，只算了數(shù)據(jù)中心和5G產(chǎn)業(yè)自身的小賬，忽略了其對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)乃至經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的大賬，與鋼鐵等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)耗能問(wèn)題應(yīng)區(qū)別看待。實(shí)際上，數(shù)字經(jīng)濟(jì)的耗能產(chǎn)出結(jié)構(gòu)具有“二重疊加”的特殊屬性，即每“耗費(fèi)”在數(shù)據(jù)中心上的一度電，其不僅僅是為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)企業(yè)貢獻(xiàn)了一定數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)產(chǎn)值，同時(shí)也為運(yùn)行在其上的各種云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)了大量運(yùn)營(yíng)產(chǎn)值。據(jù)測(cè)算，每消耗1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心直接貢獻(xiàn)產(chǎn)值1.1萬(wàn)元，并可貢獻(xiàn)88.8萬(wàn)元的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化增加值，同時(shí)還可帶動(dòng)各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，間接產(chǎn)生360.5萬(wàn)元的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化市場(chǎng)（已剔除這些廠商業(yè)務(wù)中與數(shù)據(jù)中心不直接相關(guān)的部分）。總的看，占我國(guó)全社會(huì)用電量約2%的數(shù)據(jù)中心，支撐了占全國(guó)GDP約36.2%的數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模，對(duì)提升全社會(huì)生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率作用巨大。
當(dāng)前通行的數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗指標(biāo)測(cè)算方法存在兩方面失真問(wèn)題：一是“行業(yè)失真”，即在測(cè)算單位能耗產(chǎn)出時(shí)不計(jì)入數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的各類應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心自身產(chǎn)業(yè)的整體耗能測(cè)算水平被人為嚴(yán)重放大；二是“區(qū)域失真”，即由于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的跨地域特性，相關(guān)應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)并不一定被統(tǒng)計(jì)入數(shù)據(jù)中心所在屬地，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心所在地實(shí)際上在被動(dòng)分?jǐn)倯?yīng)用類產(chǎn)業(yè)所在地的耗能指標(biāo)壓力。可見，所謂數(shù)據(jù)中心“高耗能”問(wèn)題很大程度上是測(cè)算方法失真所致，并不完全符合行業(yè)實(shí)際，應(yīng)在統(tǒng)計(jì)方法層面優(yōu)化改進(jìn)，更好引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
二、挖潛提質(zhì)，數(shù)據(jù)中心自身發(fā)展不平衡不充分的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題亟待解決
我們從數(shù)據(jù)中心的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)模式、建設(shè)布局、技術(shù)創(chuàng)新和資源調(diào)度等五個(gè)方面探索了數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗空間，測(cè)算結(jié)果顯示：到2025年，我國(guó)數(shù)據(jù)中心年用電量可由4000億度降低到3000億度左右，節(jié)省約3000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)東西發(fā)展不平衡和可再生能源利用不充分的問(wèn)題是當(dāng)前制約數(shù)據(jù)中心整體耗能水平的進(jìn)一步下降的兩個(gè)關(guān)鍵性因素。
一是數(shù)據(jù)中心東部供給不足和西部供給過(guò)剩的結(jié)構(gòu)性矛盾較為突出。當(dāng)前，東部發(fā)達(dá)地區(qū)特別是北上廣深等一線城市能耗指標(biāo)極為受限，由于數(shù)據(jù)中心在單位GDP能耗及其產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益被嚴(yán)重低估，省內(nèi)進(jìn)行用電指標(biāo)規(guī)劃時(shí)，通常向其他高GDP產(chǎn)出的企業(yè)傾斜，加上從省到市層層指標(biāo)分解，可預(yù)留給數(shù)據(jù)中心建設(shè)的能耗指標(biāo)十分有限，難以支撐大型以上數(shù)據(jù)中心在東部地區(qū)落地。此外，受限于目前省際之間沒有建立較為成熟的能耗指標(biāo)跨域調(diào)配機(jī)制，西部能耗指標(biāo)充裕地區(qū)和東部能耗指標(biāo)嚴(yán)重緊張地區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)能耗指標(biāo)的均衡配置，過(guò)剩問(wèn)題和嚴(yán)重不足現(xiàn)象并存。據(jù)測(cè)算，我國(guó)數(shù)據(jù)中心依托西電東輸?shù)挠秒娏考s為21.44億度，平均用電損耗約6%。如將部分東部地區(qū)算力需求轉(zhuǎn)移到西部，“東數(shù)西算”聯(lián)合“西電東輸”，可節(jié)省1.3億度電、3.9萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。可見，當(dāng)前應(yīng)加快推動(dòng)“東數(shù)西算”“南數(shù)北算”等國(guó)土空間跨域算力資源統(tǒng)籌調(diào)度機(jī)制，形成“全國(guó)一盤棋”的一體化算力資源跨域調(diào)度和開發(fā)利用體系。
二是數(shù)據(jù)中心行業(yè)對(duì)清潔能源的開發(fā)利用和節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用程度還有較大提升空間。一方面，我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)在清潔能源替代認(rèn)識(shí)上亟待加強(qiáng)。為抵消數(shù)據(jù)中心能源消耗快速增長(zhǎng)對(duì)氣候環(huán)境的不良影響，全球數(shù)據(jù)中心企業(yè)紛紛開始倡導(dǎo)使用可再生能源為數(shù)據(jù)中心供電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年10月，已有Facebook、蘋果、谷歌、Rackspace、微軟、Equinix等33家全球化數(shù)據(jù)中心企業(yè)先后承諾將100%使用可再生能源，并為此設(shè)置了中期與遠(yuǎn)期目標(biāo)。如Facebook在2019年已實(shí)現(xiàn)可再生能源總電力占比達(dá)到86%，并承諾2020年底起100%使用可再生能源。微軟2019年已實(shí)現(xiàn)60%的目標(biāo)，并計(jì)劃于2023年實(shí)現(xiàn)70%的可再生能源利用率。然而，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)明確提出100%可再生能源目標(biāo)的頭部數(shù)據(jù)中心企業(yè)僅秦淮數(shù)據(jù)一家，其宣稱新一代超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心可再生能源使用量占比37%，已高于行業(yè)平均水平。另一方面，目前我國(guó)特別是西部地區(qū)對(duì)清潔能源的開發(fā)利用和節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用還有很大的提升空間。阿里巴巴在杭州建設(shè)采用液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心，將電能利用效率由1.3降低到1.09以內(nèi)，每年節(jié)省7000萬(wàn)度電。據(jù)測(cè)算，我國(guó)西北部地區(qū)每年棄風(fēng)棄光電量約125億度，如果在這些地方依托電廠和電網(wǎng)布局就近建設(shè)大型以上數(shù)據(jù)中心，每年可節(jié)省375萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)可以促進(jìn)清潔能源開發(fā)利用，有效降低中西部地區(qū)棄風(fēng)和棄光電量，進(jìn)一步減少碳排放。
三、三管齊下，加快建立全國(guó)一體化的數(shù)據(jù)中心集群降耗機(jī)制
按照《關(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》要求，到2025年，要推動(dòng)全國(guó)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心形成布局合理、綠色集約的基礎(chǔ)設(shè)施一體化格局。當(dāng)前，應(yīng)當(dāng)從三方面著力建立全國(guó)數(shù)據(jù)中心集群化、階乘化降耗機(jī)制，為“十四五”乃至更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一是建立更加科學(xué)合理的數(shù)據(jù)中心單位GDP能耗評(píng)價(jià)體系。充分考慮數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的傳導(dǎo)溢出效應(yīng)，綜合考慮數(shù)據(jù)中心技術(shù)水平、投入產(chǎn)出比、下游數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化拉動(dòng)能力等表現(xiàn)，將數(shù)據(jù)中心單位GDP能耗劃分為三部分：（1）基礎(chǔ)能耗。即數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)自身單位產(chǎn)值的能耗指標(biāo)；（2）直接產(chǎn)業(yè)能耗。即在未產(chǎn)生新能耗的前提下，數(shù)據(jù)中心自身產(chǎn)值疊加基于其運(yùn)行的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)（數(shù)字產(chǎn)業(yè)化部分）單位產(chǎn)值的能耗指標(biāo)，并明確屬地歸屬關(guān)系；（3）間接產(chǎn)業(yè)能耗。即同樣在未產(chǎn)生新能耗的前提下，前兩者進(jìn)一步疊加利用數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)后，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的產(chǎn)出增長(zhǎng)和效率提升（產(chǎn)業(yè)數(shù)字化部分）單位產(chǎn)值的能耗指標(biāo)。在具體應(yīng)用中，可考慮建立專門統(tǒng)計(jì)體系和跨省間能耗情況統(tǒng)籌機(jī)制，將前兩部分指標(biāo)作為“必答題”，即區(qū)域數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)審批的關(guān)鍵依據(jù)；第三部分指標(biāo)作為“附加題”，即政策制定和后評(píng)估的參考依據(jù)。
二是啟動(dòng)面向“十四五”及更長(zhǎng)一段時(shí)期的國(guó)土算力資源統(tǒng)籌和配套機(jī)制研究。結(jié)合“十四五”新技術(shù)發(fā)展需求，統(tǒng)籌謀劃新一代信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，將國(guó)土空間劃分為算力資源富余區(qū)、平衡區(qū)、透支區(qū)、超載區(qū)，明確各區(qū)域數(shù)據(jù)中心建設(shè)強(qiáng)度，鼓勵(lì)算力資源超載區(qū)向富裕區(qū)轉(zhuǎn)移，特別是災(zāi)備存儲(chǔ)類、后臺(tái)分析類的算力需求調(diào)度到西部，實(shí)現(xiàn)“前店（東部）后廠（西部）”分工協(xié)作。支持引導(dǎo)地方政府將數(shù)據(jù)中心建設(shè)納入本地區(qū)“十四五”基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，提高地方對(duì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的正確認(rèn)識(shí)，將數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新型基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)城區(qū)和周邊數(shù)據(jù)中心上云調(diào)度，城市城區(qū)范圍主要發(fā)展5G、自動(dòng)駕駛、智慧工廠等極低時(shí)延的數(shù)據(jù)處理，城市周邊數(shù)據(jù)中心集群主要負(fù)責(zé)大規(guī)模數(shù)據(jù)的“云端”分析處理，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心像電力、交通、網(wǎng)絡(luò)等一樣發(fā)揮對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)效應(yīng)。建立省內(nèi)集約統(tǒng)籌和省際互補(bǔ)交易相結(jié)合的能耗指標(biāo)調(diào)度管理機(jī)制，針對(duì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)特殊規(guī)律，以省為單位建立全省數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)共享統(tǒng)籌機(jī)制，優(yōu)先支持省級(jí)大型或超大型數(shù)據(jù)中心集約建設(shè)，支持各市縣數(shù)據(jù)中心云資源虛擬化主權(quán)管理，嚴(yán)禁各市縣利用自有能耗指標(biāo)新建小散數(shù)據(jù)中心。探索開展省級(jí)數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)交易和拍賣試點(diǎn)，鼓勵(lì)西部地區(qū)將富余的能耗指標(biāo)標(biāo)價(jià)出售，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)跨東中西區(qū)域調(diào)劑和算力供需有機(jī)對(duì)接，有效解決算力資源結(jié)構(gòu)性失衡問(wèn)題。
三是加快推動(dòng)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)綠色低碳有序發(fā)展。支持引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心通過(guò)在自有場(chǎng)所建設(shè)自然冷源、數(shù)據(jù)中心余熱回收利用、強(qiáng)化清潔能源的開發(fā)利用等多種方式，建立健全新技術(shù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立數(shù)據(jù)中心節(jié)能的硬指標(biāo)，明確到2025年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE不超過(guò)1.3，倒逼節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，不斷提升數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展水平。鼓勵(lì)西部有條件的地區(qū)綜合考慮清潔能源和電網(wǎng)布局選址就近建設(shè)數(shù)據(jù)中心，更多開發(fā)和利用水電、光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電等清潔能源，增加與數(shù)據(jù)中心行業(yè)相適應(yīng)的可再生能源供給，減少碳排放，同時(shí)有效降低中西部地區(qū)棄風(fēng)和棄光電量。加大數(shù)據(jù)中心立項(xiàng)、審查、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度，將數(shù)據(jù)中心可再生能源使用和“雙控”目標(biāo)掛鉤，在數(shù)據(jù)中心節(jié)能審查環(huán)節(jié)增加對(duì)可再生能源使用情況的考察，健全能耗監(jiān)測(cè)機(jī)制和技術(shù)體系，嚴(yán)控新建數(shù)據(jù)中心能耗。鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心企業(yè)、科研院所、行業(yè)組織等加強(qiáng)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新與合作，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用、上下游協(xié)同的綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新體系，擴(kuò)大可再生能源市場(chǎng)化交易試點(diǎn)范圍，支持更多數(shù)據(jù)中心企業(yè)購(gòu)買綠色能源進(jìn)行供電，推動(dòng)形成綠色產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展。（作者：于施洋 國(guó)家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部）
