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位于冀、蒙交界處的張北，一個充滿古韻的高原縣城，如今已成為擁有60萬臺服務器的世界級數據中心棲息地——阿里巴巴云數據中心便落戶于此。

數(shu)千公(gong)里(li)之外(wai)的(de)貴州，群山峻嶺之間，分布(bu)著(zhu)蘋果、華為、騰訊等(deng)多家公(gong)司的(de)數(shu)據中心。無(wu)論(lun)身(shen)處何(he)地，你手機云端(duan)的(de)相片、朋友圈的(de)視頻、網(wang)盤里(li)的(de)資料，或許都存儲(chu)于(yu)此(ci)。

主流(liu)數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)不約(yue)而同(tong)地(di)棲(qi)身偏遠(yuan)地(di)區，這不是(shi)偶然。在提供海量數(shu)據(ju)服(fu)務的同(tong)時，數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)自(zi)身也在消耗著大量能(neng)(neng)源(yuan)。據(ju)記者了(le)解，當(dang)前(qian)電費已經(jing)占到數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)總運營(ying)成本的一半左右。“耗能(neng)(neng)過高，一直都(dou)是(shi)數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)運營(ying)中(zhong)(zhong)的痛(tong)點。”華為(wei)(wei)技(ji)術(shu)有限公(gong)司能(neng)(neng)源(yuan)產業(ye)發展首席專(zhuan)家馬俊(jun)禮(li)告訴記者，為(wei)(wei)降低(di)能(neng)(neng)耗，數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)從(cong)前(qian)期選(xuan)址開始就要謹(jin)慎(shen)考慮。

隨著5G、云計算(suan)等新興技術的(de)大規模推(tui)廣應(ying)用，用戶需求正呈幾何級爆發之勢(shi)，我國數據中心的(de)數量隨之急速(su)攀升，相應(ying)的(de)用電量也在急劇增加，已(yi)對電力(li)供應(ying)提出新的(de)挑戰。

“它們就像(xiang)一(yi)個個不冒煙的(de)鋼廠，創造經(jing)濟價值的(de)同時也帶來高(gao)能(neng)耗”“預計未來幾年數據中心的(de)規模及能(neng)耗仍將保(bao)持30%以(yi)上的(de)高(gao)速增(zeng)長”

與傳統能耗單元不(bu)同，數據中(zhong)心(xin)24小(xiao)時“連軸轉”，晝夜不(bu)停的(de)運行方式勢(shi)必會增加能耗。數據中(zhong)心(xin)的(de)核心(xin)功能在于實現信息集中(zhong)存儲、傳輸、交換(huan)。它的(de)基(ji)本單位是服務器，若干服務器又組成一(yi)個機架。需求不(bu)同，數據中(zhong)心(xin)的(de)機架數量各異。

根據工(gong)信部5月(yue)公布的《全國(guo)數(shu)據中心(xin)應用發展指(zhi)引(yin)（2018）》數(shu)據顯示，截至2017年底，我國(guo)在用數(shu)據中心(xin)的機架總規模為166萬(wan)個，同比增長33.4%，其中大型(xing)(xing)、超大型(xing)(xing)數(shu)據中心(xin)的規模增速(su)達到68%。

規模激增的背后是能耗(hao)的持續攀(pan)升(sheng)。工信部(bu)今(jin)年(nian)2月公布的數(shu)據(ju)顯示，截至2017年(nian)底(di)，各類在用(yong)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)達28.5萬(wan)個，全(quan)年(nian)耗(hao)電量超過1200億千瓦(wa)時(shi)(shi)，約(yue)占我(wo)國全(quan)社會用(yong)電量的2%，超過全(quan)球單座發電量最(zui)高的三(san)峽電站當(dang)年(nian)976.05億千瓦(wa)時(shi)(shi)的發電量。與此同時(shi)(shi)，僅經營互聯網業務的數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)，規劃在建機架到2017年(nian)底(di)就達107萬(wan)個，“預(yu)計未(wei)來幾(ji)年(nian)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的規模及能耗(hao)仍將保持30%以上的高速增長(chang)”。

而按照國家節能(neng)(neng)中(zhong)心(xin)及中(zhong)國電子(zi)節能(neng)(neng)技術協會(hui)(hui)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)節能(neng)(neng)技術委(wei)員會(hui)(hui)聯合發(fa)布的統(tong)計(ji)數據(ju)(ju)，2012—2016年(nian)，我國數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)的年(nian)耗(hao)電量增速始終維持在12%以(yi)上，最高達(da)16.8%，并(bing)指出“數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)的高能(neng)(neng)耗(hao)不僅(jin)給機構和企(qi)業帶來了沉(chen)重(zhong)負擔(dan)，也造(zao)成(cheng)了全(quan)社會(hui)(hui)能(neng)(neng)源(yuan)的巨大浪費”。

值得注意的(de)是，由于(yu)技(ji)術原(yuan)因(yin)，數(shu)(shu)(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)實(shi)際能(neng)(neng)耗(hao)往(wang)往(wang)高于(yu)統(tong)(tong)計(ji)數(shu)(shu)(shu)據。“按照用(yong)途，數(shu)(shu)(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)分為企業自建自用(yong)、以盈(ying)利為目(mu)的(de)兩大類(lei)。由于(yu)各種(zhong)原(yuan)因(yin)，自建部分很難全部統(tong)(tong)計(ji)進去(qu)，這意味著實(shi)際用(yong)電量比(bi)公開數(shu)(shu)(shu)據還要高。”中(zhong)(zhong)國電子(zi)節(jie)能(neng)(neng)技(ji)術協會數(shu)(shu)(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)節(jie)能(neng)(neng)技(ji)術委員(yuan)會秘書長呂天文稱。

在部分典(dian)型地(di)區(qu)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)的能耗增(zeng)長(chang)更(geng)為突(tu)出。“比如，2010年時(shi)，北京的數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)總(zong)耗電量(liang)為26.6億千瓦時(shi)，到了(le)2015年，這個數(shu)(shu)字(zi)已(yi)增(zeng)至67億千瓦時(shi)，占到北京全社會用電量(liang)的7%，去年更(geng)進一(yi)步，已(yi)經(jing)突(tu)破(po)100億千瓦時(shi)了(le)。”中(zhong)國(guo)工(gong)程(cheng)建設標準(zhun)化協會信息通信專業(ye)委員(yuan)會副主(zhu)任委員(yuan)曲海峰告訴(su)記(ji)者，除(chu)了(le)高增(zeng)速，能耗密度高也是數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)(xin)的特(te)征之一(yi)。

與水(shui)泥、冶(ye)金等傳(chuan)統高耗能行業(ye)逐步進入平穩發展期、能耗難以再現飛躍形成鮮明對比(bi)的(de)(de)是，數據中(zhong)(zhong)心(xin)作(zuo)為新興產業(ye)，其用(yong)電(dian)(dian)量(liang)隨著業(ye)務(wu)擴容而加(jia)速增長的(de)(de)趨勢非常明顯。“相(xiang)比(bi)其他(ta)行業(ye)，無論(lun)單(dan)位產能用(yong)電(dian)(dian)量(liang)，還是單(dan)位建筑面積耗電(dian)(dian)量(liang)，數據中(zhong)(zhong)心(xin)均已(yi)位居前列。按照8—10年(nian)運行周期計算，能源成本(ben)已(yi)占(zhan)到數據中(zhong)(zhong)心(xin)總成本(ben)的(de)(de)一(yi)(yi)半左右(you)，電(dian)(dian)費甚(shen)至(zhi)比(bi)機(ji)房本(ben)身還貴(gui)。它們(men)就像一(yi)(yi)個個不冒(mao)煙的(de)(de)鋼廠，創造經濟價值(zhi)的(de)(de)同時(shi)也帶(dai)來(lai)高能耗。”曲海峰稱(cheng)。

“我(wo)國(guo)現存900—1000萬臺服務器，總體能耗至(zhi)少比國(guo)際先進水平(ping)差了30%以上(shang)，與國(guo)際頂尖同(tong)行的差距甚至(zhi)超過40%” “改(gai)造核心設備(bei)，好比給一(yi)輛行駛中的車更換發動(dong)機(ji)，談何(he)容易(yi)？”

海量電耗從何而來？據(ju)呂天(tian)文介紹，數據(ju)中心(xin)既(ji)包括服務器等核心(xin)設備，即能源消耗的(de)主(zhu)體，也有不間斷(duan)電源、照明、冷卻等輔助設備。

“就像電腦需要(yao)散熱一樣，數據(ju)中心(xin)對環境要(yao)求極高，往(wang)往(wang)依賴空調、冷水機等(deng)設備來降溫，冷卻部(bu)分的用能占到輔助設施用能的60%以上。這也是張北、貴州等(deng)非用戶中心(xin)區域備受各大數據(ju)中心(xin)青(qing)睞的原因，因為(wei)這些地區平(ping)均溫度相對較低，冷卻的用能成本也會相應(ying)降低。”呂天(tian)文說。

在(zai)此背景下(xia)，我國(guo)(guo)專門推出了一項(xiang)衡量數(shu)(shu)(shu)據中心(xin)能(neng)效水平的評價指(zhi)標——電(dian)能(neng)使(shi)用效率(lv)(lv)值(zhi)(zhi)（PUE）。該指(zhi)標由數(shu)(shu)(shu)據中心(xin)設備總能(neng)耗(hao)(hao)除以(yi)信(xin)息(xi)設備能(neng)耗(hao)(hao)得出，基準值(zhi)(zhi)為(wei)2，數(shu)(shu)(shu)值(zhi)(zhi)越(yue)(yue)接(jie)近1意(yi)味著能(neng)源(yuan)利(li)用效率(lv)(lv)越(yue)(yue)高。今年2月(yue)，工信(xin)部(bu)、國(guo)(guo)家(jia)機關(guan)事務管理(li)局、國(guo)(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局出臺《關(guan)于(yu)加強綠色(se)數(shu)(shu)(shu)據中心(xin)建設的指(zhi)導意(yi)見》，要求到(dao)(dao)2022年，“數(shu)(shu)(shu)據中心(xin)平均(jun)能(neng)耗(hao)(hao)基本達(da)到(dao)(dao)國(guo)(guo)際先進水平，新建大型(xing)(xing)、超(chao)大型(xing)(xing)數(shu)(shu)(shu)據中心(xin)的PUE達(da)到(dao)(dao)1.4以(yi)下(xia)”。

目前我國(guo)數(shu)據中心(xin)的PUE距離1.4有多遠(yuan)？工信部(bu)數(shu)據顯示，我國(guo)在用超大型、大型數(shu)據中心(xin)的平(ping)均(jun)PUE分別(bie)為1.63、1.54，規劃(hua)在建數(shu)據中心(xin)的平(ping)均(jun)設計PUE在1.5左(zuo)右，只有一小部(bu)分新建數(shu)據中心(xin)PUE可(ke)做(zuo)到(dao)1.4以下。

曲(qu)海峰指出：“我國(guo)現存900—1000萬臺服務器，總體(ti)能耗(hao)至少比(bi)國(guo)際先進水(shui)平(ping)差了(le)30%以上，與國(guo)際頂尖同行的差距甚至超過40%。對此(ci)不(bu)得(de)不(bu)想辦法改造(zao)。”

但改(gai)造(zao)并非易(yi)事。“對(dui)數據中心而言(yan)，信(xin)(xin)息設備(bei)能耗屬(shu)于無法壓減的能耗，因為早(zao)在購買(mai)服務(wu)器時就已(yi)確(que)定基礎能耗，只有(you)通(tong)過更先(xian)進(jin)的制(zhi)造(zao)工藝才(cai)能實(shi)現節電(dian)。”國網冀北電(dian)力科信(xin)(xin)部智能處(chu)處(chu)長(chang)徐彭亮(liang)表示。

來(lai)自阿里(li)、騰訊等公司(si)的(de)相關(guan)團(tuan)隊(dui)也(ye)證實，現有措施更適(shi)用于冷卻等輔助環(huan)節的(de)降耗(hao)，核心(xin)設備的(de)降耗(hao)手(shou)段極為有限(xian)。“以百萬臺(tai)服務(wu)器規模的(de)數(shu)據(ju)中心(xin)為例，PUE降低0.1，每(mei)年可節約(yue)億(yi)元級(ji)電費，但哪怕是降個0.1也(ye)絕非易事。”騰訊數(shu)據(ju)中心(xin)專(zhuan)家(jia)工程師李典林稱。

“通過(guo)一定的節能(neng)手段、改變粗放(fang)管理方式，可帶來10%—20%的能(neng)效提升。但因數據中心全天候不(bu)間斷(duan)運行，改造核心設備，好比給一輛(liang)行駛中的車更換發動機，談(tan)何容易？”曲海峰(feng)稱。

“能耗問題已成為阻礙數據中心產業(ye)(ye)發展的主要矛盾(dun)”“通過以新代舊、以大代小(xiao)逐步(bu)實現升級反倒是一種更好的選擇，但(dan)這項工(gong)作光(guang)靠信息產業(ye)(ye)一個(ge)行業(ye)(ye)力量遠遠不(bu)夠”

數(shu)據中心激(ji)增的能(neng)耗已引發(fa)多方關(guan)注。早在2013年，國(guo)家發(fa)改委、工(gong)信(xin)部、國(guo)家能(neng)源局等(deng)部門就(jiu)聯合發(fa)布(bu)《關(guan)于數(shu)據中心建設(she)布(bu)局的指導(dao)意(yi)見》，著手(shou)監管能(neng)耗問題。此后，《關(guan)于進一(yi)步(bu)加(jia)強通信(xin)業節能(neng)減排(pai)工(gong)作的指導(dao)意(yi)見》《關(guan)于國(guo)家綠色數(shu)據中心試點工(gong)作方案》等(deng)相繼出臺。

在地(di)方層面，北京、上海、深圳等地(di)數據中心密集(ji)地(di)紛紛出臺政(zheng)策控制(zhi)(zhi)其(qi)能耗(hao)——或在中心城區全面禁(jin)止新(xin)(xin)(xin)建(jian)(jian)和擴建(jian)(jian)數據中心；或要求新(xin)(xin)(xin)建(jian)(jian)數據中心PUE值須限制(zhi)(zhi)在1.3以(yi)下；或實(shi)施鼓勵(li)政(zheng)策，對PUE值低于1.25的(de)數據中心，新(xin)(xin)(xin)增(zeng)能源消費(fei)可給予(yu)實(shi)際(ji)替代量40%以(yi)上等支(zhi)持。

不過，多位(wei)業內人(ren)士(shi)坦(tan)言，由于(yu)現有(you)措施(shi)未能觸及(ji)核心，節能降(jiang)耗(hao)(hao)的實際效果相當有(you)限(xian)。北京市經濟和(he)信息化局局長助理王蘭近日就公開表示：“數(shu)據中心基礎設施(shi)高耗(hao)(hao)能的屬性，受(shou)到日益(yi)嚴峻的電力資(zi)(zi)源、水(shui)資(zi)(zi)源及(ji)土地資(zi)(zi)源制約，能耗(hao)(hao)問題已成為阻礙數(shu)據中心產業發展的主要矛盾。”

“新興用電(dian)大(da)戶的(de)出(chu)現(xian)對整體電(dian)力需求(qiu)一定是有沖(chong)擊的(de)。現(xian)階(jie)段，數(shu)據(ju)中心(xin)的(de)耗電(dian)量還不足以影響整個(ge)電(dian)力系統，但(dan)長遠看需要(yao)高度重視。”廈門大(da)學中國能源政(zheng)策研究院院長林(lin)伯(bo)強指出(chu)。

在曲海峰看來，相(xiang)比改造，直接對老舊服務器實施關停、更新是(shi)更可取的節能手段。“好比電廠‘上大壓小’工(gong)程，通過以新代舊、以大代小逐步實現升級反倒是(shi)一種(zhong)更好的選擇(ze)，但這項工(gong)作光靠信息產業(ye)一個(ge)行(xing)業(ye)力(li)量遠遠不夠。”

曲海峰認為：“數據(ju)中(zhong)心運(yun)營(ying)周期動輒(zhe)8—10年，能耗管理不是(shi)一朝一夕的(de)事(shi)，就像車輛年檢(jian)一樣(yang)，需按照一整套流(liu)程(cheng)進(jin)行(xing)跟(gen)蹤、測評。”而目(mu)前(qian)(qian)(qian)，對(dui)于能耗的(de)事(shi)前(qian)(qian)(qian)評估、事(shi)中(zhong)監(jian)測及事(shi)后審(shen)計，尚無專門的(de)主(zhu)管部(bu)門負責，審(shen)核機制也(ye)是(shi)一片空白；哪怕是(shi)“最懂能耗”的(de)能源行(xing)業(ye)，目(mu)前(qian)(qian)(qian)也(ye)未(wei)真(zhen)正參與(yu)進(jin)來，對(dui)數據(ju)中(zhong)心特(te)性、運(yun)營(ying)并不夠了解，“更多還只是(shi)站(zhan)在行(xing)業(ye)外看問(wen)題”。

呂天文也(ye)指出(chu)，數據中心能(neng)(neng)源管理(li)(li)崗位、人才缺失也(ye)是目前面臨的一大(da)問題，這也(ye)是有的數據中心設計優(you)秀，但實(shi)際運營能(neng)(neng)耗(hao)水(shui)平遠達不到理(li)(li)論值的重(zhong)要原(yuan)因。“現有運維人員，大(da)多單純從事巡(xun)檢工(gong)作，發現耗(hao)能(neng)(neng)問題才去解決(jue)，能(neng)(neng)源管理(li)(li)的概念及意識(shi)相對薄弱。但在此過程中已經產生大(da)量(liang)浪費(fei)。建議讓專(zhuan)業(ye)的人做專(zhuan)業(ye)的事，可引入專(zhuan)業(ye)的能(neng)(neng)源管理(li)(li)人才或(huo)通過綜合能(neng)(neng)源服務商來填補空缺。”