1、 中國數據中心產業低碳1發展 實踐研究（2023 年）華信咨詢設計研究院有限公司 2023 年 1 月 6 日 1 低碳發展指低能耗、低排放模式，包括能效提升、能源循環、能源置換等主要途徑 版權聲明版權聲明 本報告版權屬于華信咨詢設計研究院有限公司，并受法律保護。轉載、摘編或利用其他方式使用本報告文字或者觀點的，應注明“來源：華信咨詢設計研究院有限公司”。違反上述聲明者，本公司將追究其相關法律責任。前 言 算力是全球數字經濟的生產力，數據中心是算力的關鍵支點，中國是全球數據中心產業的焦點。經過 20 年的發展演進，國內數據中心產業發展進入了新的階段，作為數字設施、數字能源、數字科技的三重載體產

2、業，數據中心在新時期進入高質量轉型期，低碳化發展是轉型的關鍵方向。目前我國數據中心用電量和二氧化碳排放量仍處于增長態勢，在“雙碳”戰略和“能耗雙控”背景驅動下，加快能效優化、能源循環和可再生能源替換，打造“零碳/低碳數據中心”將成為數據中心產業底色。在此背景下，面向全國產業發展、立足未來五年，華信咨詢設計研究院發布中國數據中心產業低碳發展實踐研究白皮書（2023 年）?；谛袠I研究和調查實踐報告，從追溯全球數據中心 20 年低碳發展歷程入手，研判國內數據中心低碳發展的新階段、新趨勢和新生態。接著，從政策監管、需求變化、成本管控、技術適用等方面對國內數據中心低碳發展的挑戰進行深入解讀，圍繞“技術

3、革新+模式創新”兩個方面、“增量建設+存量改造”兩個視角、“能效提升+能源循環+能源置換”三個維度和“企業+政府”兩類主體全面提出低碳發展應對策略，并針對液冷、余熱回收、綠電、合同能源管理等重要新技術新模式做專題分析。本白皮書以大量實踐研究為基礎編制而成，旨在針對我國數據中心低碳發展 實際困難提供一定解答，為各省市政府和企業高質量發展數據中心產業提供一定參考。目目 錄錄 一、一、全球及國內數據中心低碳發展趨勢全球及國內數據中心低碳發展趨勢 .1 1 （一）全球數據中心低碳政策演進.1 1.粗放建設探索階段（2010 年之前）.1 2.資源整合優化階段（2010 年-2020 年）.2 3.綠色

4、低碳提升階段（2020 年至今）.4（二）國內數據中心低碳政策動態.6 1.“東數西算”政策統籌引導數據中心建設綠色化.7 2.雙碳政策將數據中心節能減碳提升至國家議題高度 9 3.新型數據中心政策要求數據中心提升綠色算力服務 11（三）國內數據中心進入低碳發展新階段.13 1.低碳新趨勢.13 2.低碳新生態.17 二、二、國內數據中心產業低碳發展挑戰國內數據中心產業低碳發展挑戰 .2121 （一）政策監管挑戰.21（二）需求變化挑戰.22（三）成本管控挑戰.26（四）技術適用風險.29 三、三、國內數據中心產業低碳技術革新國內數據中心產業低碳技術革新 .3030 （一）建筑形式.30（二）

5、制冷技術.38 1.數據中心制冷技術演進.38 2.數據中心液冷技術專題.43（三）電力技術.66（四）循環利用.70（五）智能運營.80（六）綠電應用.84 四、國內數據中心產業低碳運營思考四、國內數據中心產業低碳運營思考 .9191 （一）產業層面：探索低碳定價及合作商業模式.91 1.探索合同能源管理模式.91 2.探索租電分離新模式.95 3.探索綠色定價等其他新策略.96（二）政策層面：推進東西低碳協同運營規劃.97 1.綠色能源做引，推高西部綠色經濟價值.97 2.綠色算力賦能，建設全國綠色經濟先鋒軍.99 3.算力業務西遷，布局全國“前店后廠”大后方.100 4.存算分離助力，打

6、造全國“東數西存”主陣地.101 五、總結及展望五、總結及展望 .104104 參考文獻參考文獻 .106106 圖目錄圖目錄 圖 1 2015-2020 年全球數據中心能源需求（單位：太瓦時）.5 圖 2 2020-2025 全國數據中心用電量和碳排放量概況.14 圖 3 2021 全國及各區域 IDC 平均 PUE 情況.15 圖 4 低碳政策下國內數據中心產業新生態視圖.18 圖 5 各地區工業用地成交價格與各城市電價.24 圖 6 寧夏、內蒙、甘肅、貴州及熱點城市郊區電價.24 圖 7 各地區移動互聯網接入流量（億 GB）.25 圖 8 數據中心總擁有成本測量模型.27 圖 9 中國新

7、開工裝配式建筑面積及占比.33 圖 10 上海商湯科技效果圖.34 圖 11 上海商湯科技效果圖.35 圖 12 數據中心標準化/模塊化/預制化.37 圖 13 杭州電信數據中心項目效果圖.41 圖 14 處理器“高性能、多并行”助力算力提升.44 圖 15 機柜平均功率.44 圖 16 不同檔位功率每 kW 租賃造價成本及不同系列服務器造價成本.45 圖 17 2019-2025 年中國液冷數據中心行業應用結構.47 圖 18 冷板式液冷系統.49 圖 19 冷板式液冷系統成本結構.49 圖 20 噴淋式液冷系統.50 圖 21 浸沒式液冷系統.51 圖 22 浸沒式液冷系統成本結構.51

8、圖 23 中國液冷整體解決方案廠商競爭力矩陣圖.54 圖 24 綠色云圖微型液冷數據中心解決方案應用示例.57 圖 25 綠色云圖中大型液冷數據中心解決方案應用示例.57 圖 26 數據中心供配電系統圖.66 圖 27 電力系統演變.67 圖 28 光伏發電技術原理.68 圖 29 儲能方案設計方案.69 圖 30 儲能方案設計圖.70 圖 31 成都簡州項目概覽.76 圖 32 空調及熱回收系統架構.76 圖 33 烏蘭察布項目概覽.77 圖 34 空調及熱回收系統.77 圖 35 杭鋼水源多聯機組余熱回收項目概覽.78 圖 36 空調及熱回收系統架構.78 圖 37 中國銀行總行金融科技云

9、基地和林格爾新區項目效果圖.84 圖 38 綠證獲取、綠電交易流程圖.86 圖 39 中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心項目效果圖.90 圖 40 合同能源管理改造內容.91 圖 41 節能效益分享圖示.94 圖 42 數據中心高用電量與高經濟產出的二重屬性.97 圖 43 綠色經濟內涵.98 圖 44 云商前店后廠資源布局示意圖.101 圖 45 東數西存概念圖.102 表目錄表目錄 表 1 世界主要國家低碳數據中心相關政策梳理.3 表 2“東數西算”政策統籌引導數據中心建設綠色化.8 表 3 雙碳戰略政策頂層要求數據中心綠色化發展.10 表 4 新型數據中心政策促進算力服務能力提升.1

10、2 表 5 三大運營商液冷技術試點.48 表 6 液冷方案介紹及簡單對比.52 表 7 中國移動應用案例.56 表 8 大象融媒應用案例.56 表 9 廣東合一微模塊噴淋式液冷數據中心產品應用項目配置.60 表 10 主要綜合廠商的液冷解決方案概況.60 表 11 YL-10 相變氟化液和 PFPE 非相變氟化液原料價格.62 表 12 主要氟化液種類及代表廠商列表.63 表 13 液冷技術調研情況.64 表 14 光伏系統 PUE 調節因子值.68 表 15 儲能系統 PUE 調節因子值.68 表 16 國外數據中心余熱回收典型應用場景.74 表 17 案例方案對比.78 表 18 國內外部

11、分數據中心運營商集中式發電場概況（部分典型）.87 表 19 東西部對口幫扶情況.99 表 20 部分西部地區優先承接東部轉移發展產業概覽.99 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）1 一、一、全球及國內全球及國內數據中心低碳數據中心低碳發展趨勢發展趨勢（一）（一）全球數據中心低碳政策演進全球數據中心低碳政策演進 隨著英國在 2003 年第一次提出了“低碳經濟”的概念，越來越多的國家充分意識到了能源安全和氣候變化的威脅?；?聯合國氣候變化框架公約 和 京都議定書，全球 178個締約方在 2016 年共同簽署巴黎協定，對 2020 年以后全球應對氣候變化的行動做出統一安排。全球主

12、要國家都承諾最晚于 2050 年前實現碳中和，并發布了一系列降碳政策和措施。目前，全球對數字服務與技術的采用普遍提升，因此需要更多的數據中心設施滿足需求，而這些設施的無間斷運作意味對能源的持續消耗，增加碳排放量。美國自然資源保護委員會（NRDC）統計數據顯示，全球的數據中心行業共消耗了全球 3的電力生產量，并產生出 2 億噸的二氧化碳。因此多數國家發布相關政策，促進綠色數據中心行業的發展?；厮萁耆驍祿行南嚓P低碳政策，可以發現數據中心低碳發展大體分以下三個階段：1.1.粗放建設探索階段（粗放建設探索階段（20102010 年之前）年之前）全球數據中心產業起步較早，在 20 世紀 90

13、年代便開始萌芽，那時的數據中心服務內容主要為場地、電力、網絡帶寬、通信設備等基礎資源和設施的托管和維護服務，以分散低質的小型數據中心為主，不注重節能技術應用。在此階段中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）2 真正規劃綠色數據中心發展的政府和企業數量并不多，2005年建于美國馬里蘭州厄巴納的聯邦國民抵押貸款協會厄巴納技術中心是第一個得到國際公認的綠色數據中心，全球還處于一個探索的階段。2.2.資源整合優化階段（資源整合優化階段（20102010 年年-20202020 年）年）2010 年后全球數據中心產業進入信息中心階段，隨著新技術、新業務的迅速發展，數據中心規模猛增,能耗越來越高

14、,數據中心運營成本也不斷增高,由此帶來更嚴峻的碳排放問題和環境污染問題,對數據中心的節能降耗、履行社會責任提出新的挑戰，各國開始了對已有數據中心的整合優化行動，通過淘汰中小型低質數據中心和新建擴容超大型數據中心集群來提升能效。典型有：新加坡在 2014 年發布的 綠色數據中心技術路線圖 中提出，要在不影響系統性能和安金要求的情況下盡可能降低數據中心能源消耗，并提出提高冷卻設各效率、IT 設備溫濕度耐受能力、數據中心的資源調度和負荷分配集成優化能力等建議。美國政府則通過 DCOI 數據中心優化倡議、FDCCI 美國聯邦數據中心整合計劃、FITARA 聯邦政府信息技術采購改革法案等一系列舉措，率先

15、對政府側數據中心做了一半以上的整合和關閉，并借助資源虛擬化、可用性、設定數據中心 PUE及服務器使用率具體標準、退役老舊機器等方式，實現了政中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）3 府數據中心電能利用效率（以下簡稱 PUE）從平均 2.0 以上下降到近一半，部分服務器使用率從 5%提升 65%以上。表 1 世界主要國家低碳數據中心相關政策梳理 時間時間 國家國家 政策政策 重點內容重點內容 2010 年 美國 聯邦數據中心整合計劃（FDCCI）通過減少政府機構數據中心的整體能耗推動綠色IT的使用，并降低數據中心硬件，軟件，以及操作的成本。2014 年 新加坡 綠色數據中心技術路線圖

16、 需在不影響系統性能和安金要求的情況下盡可能降低數據中心能源消耗，并提出提高冷卻設各效率、IT 設備溫濕度耐受能力、數據中心的資源調度和負荷分配集成優化能力等建議。2016 年 美國 聯邦信息技術采購改革法案(FITARA)要求美國政府機構實現數據中心電能、PUE 目標、虛擬化、服務器利用率以及設備利用率等指標監控和度量。數據中心優化倡議(DCOI)2020 年 歐盟 歐洲數據中心能源效率現狀白皮書 進一步細化和規范了數據中心 PUE、SUE、DCiE1 等綠色指標。數據中心能源效率最佳實踐行為準則 塑造歐洲的數字未來 ICT 基礎設施和數據中心應確保在 2030 年之前達到氣候中性（clim

17、ate.neutral），在 2050 年成為世界第一個實現氣候中性的大陸。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）4 時間時間 國家國家 政策政策 重點內容重點內容 2020 年 日本 綠色增長戰略 將數據中心市場規模從 2019年的 1.5 萬記日元提升到2030 年的 3.3 萬億日元，屆時實現將數據中心的能耗降低 30%；重點任務：擴大可要生能源電力在數據中心的應用，打造綠色數據中心等。3.3.綠色低碳提升階段（綠色低碳提升階段（20202020 年年至今）至今）2019 年后全球數據中心產業開始步入算力中心階段，云計算、大數據、AI、物聯網等新數字技術的加速發展，顯著驅動了

18、數據云存儲及智能算力需求的增長，促使數據中心增速在成熟期的大趨勢下迎來逆勢上揚，高密度、大規模智算對數據中心制冷和降耗提出更高要求，各國開始借助綠色節能先進技術和可再生能源技術來推動低碳發展。2020 年，歐盟委員會發布數字戰略，提出歐盟的 ICT 產業應當且能夠在 2030 年前實現碳中和。歐盟通過 2020 年歐盟數據中心能源效率行為準則的最佳實踐指南和歐洲數據中心能源效率現狀白皮書進一步細化和規范了數據中心 PUE、SUE、DCi E 等綠色指標。日本發布綠色增長戰略提出要將數據中心市場規模從 2019 年的 1.5 萬億日元提升到 2030年的 3.3 萬億日元，屆時實現將數據中心的能

19、耗降低 30%，目標要在 2050 年實現碳中和。通過 Statista 對數據中心能源需求的整理，可以看出傳統數據中心的能源需求已從 2015 年的約 97.62 太瓦時減中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）5 少到 2019 年的約 50 太瓦時，呈線性縮減，云數據中心（非超大規模）能源需求趨向平穩，云數據中心（超大規模）能源需求增速逐步放緩，在數據中心產業規模持續攀升、全球大型及以上數據中心數量快速增長（Synergy Research 數據顯示 2022 年第二季度超 800 個，而 2021 年第二季度超 650個，2020 年底約為 600 個，數量增速在不斷加快）的

20、前提下，說明單位數據中心產業能源消耗在逐漸減少，數據中心綠色化和低碳化取到了長足進展。另一世界頂級期刊 科學 在 2020 年刊登的研究數據顯示也同樣論證了全球數據中心低碳化升級的顯著成效。該研究計算出 2010 年至 2018 年間，全球數據中心需求增長了550%，數據中心能源使用僅增長了 6%。它指出在過去十年間，全球數據中心的能耗水平大致持平，這主要得益于業界各類新技術帶來的“歷史性”效率提升。圖 1 2015-2020年全球數據中心能源需求（單位：太瓦時）資料來源：Statista、前瞻產業研究院 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）6（二）（二）國內數據中心國內數據中心

21、低碳低碳政策政策動態動態 2020 年，中國公布碳達峰、碳中和的目標，即二氧化碳排放力爭于 2030 年達到峰值，努力爭取 2060 年實現碳中和。根據世界資源研究所的統計，中國碳排放主要來源于電力、建筑、工業生產、交通運輸、農業等領域，其中能源電力占比最大，為 40%左右。電力是信息通信業主要能源消耗，占行業能源消耗總量的 90%以上?！笆濉逼陂g，國內電信業務總量和數據流量呈現爆發式增長，年均增長超過 50%，節能降耗、低碳綠色發展勢在必行。數據中心是數字地產、數字能源、數字科技的三重載體，簡稱“三體”產業。一方面賦予其強政策屬性，產業建設發展走勢與政策緊密相關；另一方面，載體內容也對其

22、低碳化路徑產生了相應影響，能源屬性賦予了數據中心低碳化核心內容，地產屬性賦予了數據中心低碳化的選址策略，科技屬性賦予了數據中心低碳化的技術策略。近 20 年來，國內數據中心產業規模增速呈現周期性變化，從高速增長期進入平穩發展期，當前在新一輪科技革命的推動下面臨提速拐點。國內從政策頂層入手，著力于引導數據中心的低碳化、綠色化發展。2018 年以前是產業快速發展期，國家從標準、規劃以及鼓勵扶持措施等方面提出相關政策，鼓勵布局建設，堅持市場需求導向，資源環境優先，對質量沒有特別明確要求。2018-2020 年是產業轉型陣痛期，中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）7 北京、上海等熱點城市

23、 IDC 政策管控趨嚴，開始控制增量，嚴格要求 IDC 向綠色節能、集約高效轉型升級。2021 年及以后是產業格局重塑期，新基建政策助推 IDC 產業的新格局，資本大量涌入，熱點省市能耗指標暫時相對放寬，“中心+邊緣”的數據中心布局要求不斷加強，推動建設集約高效、經濟適用、智能綠色、安全可靠的數據中心。當前階段，國內數據中心政策主要圍繞東數西算、雙碳政策、新型數據中心展開，對數據中心產業發展的建設綠色化、用能綠色化、綠色算力提出了高要求?；谡咧С趾桶l展需要，我國數據中心產業發展步入新階段，集約高效、綠色低碳的新型數據中心成為未來發展的必然方向。1.1.“東數西算”政策統籌引導數據中心建設綠

24、色化“東數西算”政策統籌引導數據中心建設綠色化 2020 年，我國將數據中心作為新型基礎設施列入國家未來重要發展領域，頒布全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案等一系列政策措施，支持在全國重點區域建設大數據中心國家樞紐節點，推動打造國家級樞紐節點“4+4”集群（包括京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝四大東部區域集群和內蒙古、貴州、甘肅、寧夏四大西部集群），引導未來數據中心向布局更加合理集約、資源利用更加高效的新格局發展。東數西算充分兼顧了算力增長需求和節能減排的雙碳目標之間的矛盾，考慮了東西部算力需求分布差異，將東部算力需求有序引導至西部，利用區域地利，加中國數據中心產業（寧夏）發展

25、白皮書（2022 年）8 大可再生能源在算力生產中的占比，均衡提升國家整體算力水平，并提高能效和可再生能源使用要求，同時通過技術創新、以大換小、低碳發展等措施，持續優化數據中心能源使用效率，推進數據中心綠色低碳發展。表 2“東數西算”政策統籌引導數據中心建設綠色化 時間時間 發布部門發布部門 政策政策 重點內容重點內容 2020 年 國家發改委等四部門 關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見 探索建立電力網和數據網聯動建設、協同運行機制，進一步降低數據中心用電成本。引導清潔能源開發使用，加快推廣應用先進節能技術。鼓勵數據中心運營方加強內部能耗數據監測和管理，提高能源利用效率。2

26、021 年 國家發改委等四部門 全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案 推動數據中心綠色可持續發展，加快節能低碳技術的研發應用，提升能源利用效率，降低數據中心能耗。加大對基礎設施資源的整合調度，推動老舊基礎設施轉型升級。2021 年 國家發改委等四部門 關于同意寧夏回族自治區啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點的復函等 4文件 同意批復寧夏、貴州、內蒙古、甘肅西部四個節點啟動建設，要充分發揮區域可再生能源富集的優勢，積極承接東部算力需求，引導數據中心走高效、清潔、集約、循環的綠色發展道路。2022 年 國務院 “十四五”數字經濟發展規劃 加快實施“東數西算”工程，按照綠色、低碳、集

27、約、高效的原則，持續推進綠色數字中心建設，加快推進數據中心節能改造，持續提升數據中心可再生能源利用水平。2022 年 貴州省人民政府 關于加快推進“東數西到 2025 年，全省數據中心標準機架達到 80 萬架、服務器達到中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）9 時間時間 發布部門發布部門 政策政策 重點內容重點內容 算”工程建設全國一體化算力網絡國家(貴州)樞紐節點的實施意見 400 萬臺，集群數據中心平均上架率不低于 65%，提高可再生能源使用率，新建大型以上數據中心 PUE（電能利用效率）低于1.2。2022 年 國家發改委等四部門 關于同意長三角地區啟動建設全國一體化算力網絡

28、國家樞紐節點的復函等 4 文件 同意批復粵港澳、長三角、京津冀、成渝東部四個節點啟動建設，長三角生態綠色一體化發展示范區、蕪湖數據中心集群應抓緊完成起步區建設目標：數據中心電能利用效率指標控制在 1.25 以內，可再生能源使用率顯著提升。資料來源：政府官網、華信數字基建研究院 2.2.雙碳政策將數據中心節能減碳提升至國家議題高雙碳政策將數據中心節能減碳提升至國家議題高度度 “十四五”以來，從國家到重點省市，節能減排政策頻出，數據中心的減碳問題成為重要議題，建設低碳、綠色的數據中心成為大勢所趨。追溯政策演進路線，可以發現，早在 2018 年，數據中心能耗便開始受到熱點區域政府重視，北上廣深等地紛

29、紛出臺相關限建政策；2020 年習近平總書記提出雙碳戰略目標后，國家發改委等五部門發布關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見，這是首次在國家層面將數據中心與傳統八大“兩高”行業并列納入推進節能降碳的重點領域，對數據中心節能減排要求進一步升級。在此大背景下，北京、上海和廣東等省市率先出臺數據中心節能監管相關執行政策。展望未來幾年，在推廣更加先進的中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）10電力、制冷等節能技術應用之上，在各省政策的推動下，數據中心將加快嵌入綠色能源系統，借助綠電交易、直供等方式高效優化能源結構。表 3 雙碳戰略政策頂層要求數據中心綠色化發展 時間時間 發布部門發

30、布部門 政策政策 重點內容重點內容 2020 年 習近平總書記 第七十五屆聯合國大會 二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現碳中和。2021 年 國家發改委 完善能源消費強度和總量雙控制度方案 提高電價、限制用電時段等方式促進數據中心減排，推行綠電交易和直供，超額不納入控制。2021 年 國家發改委等五部門 關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見 將數據中心與傳統八大“兩高”行業并列納入重點推進節能降碳領域，鼓勵重點行業利用綠色數據中心等新型基礎設施實現節能降耗。2021 年 北京市發改委 關于進一步加強數據中心項目節能審查的若干規定 要求年能源消費量

31、大于等于 1萬噸標準煤且小于 2 萬噸標準煤的項目，PUE 值不應高于1.25；同時根據數據中心實際運行 PUE 值執行差別電價。2021 年 北京市發改委等十一部門 北京市進一步強化節能實施方案 提出了北京市進一步強化節能工作的十條措施：包括加強重點數據中心的電耗監測，對能效水平較低和違規數據中心的整改。2021 年 北京市經信局 北京市數據中心統籌發展實施方案(2021-2023年)加快存量數據中心改造升級，積極推進綠色數據中心建設，鼓勵采用氫能源、液冷等綠色技術。2021 年 廣東省能源局 關于明確廣東省數據中心能耗保障相關要求的通知 推動綠色低碳發展：鼓勵各地市借助市場手段和采取行政措

32、施，合理控制和優化數據中心布局；加大節能技術改造力度。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）11時間時間 發布部門發布部門 政策政策 重點內容重點內容 2021 年 上海市經信委與上海市發改委 關于做好 2021年本市數據中心統籌建設有關事項的通知 要求上海市存量數據中心 1 年內全部接入至市級能耗監測平臺，并探索對數據中心實際使用效率進行監測。2021 年 江蘇省工信廳 江蘇省新型數據中心統籌發展實施意見 鼓勵使用綠色能源、可再生能源，積極采用先進節能技術和設備，促進資源循環利用，降低數據中心能耗，推廣余熱回收利用、高壓直流供電、智能無損網絡、液冷、AI 服務器等應用 2022

33、年 內蒙古自治區政府 內蒙古自治區“十四五”節能規劃 新建數據中心須達到綠色數據中心建設標準，PUE 值（電能利用效率）不超過 1.3；探索多元化能源供應模式，因地制宜采用自然冷源、直流供電、“光伏+儲能”、分布式儲能等技術模式，提高非化石能源消費比重。資料來源：政府官網、華信數字基建研究院 3.3.新型數據中心政策要求數據中心提升綠色算力服新型數據中心政策要求數據中心提升綠色算力服務務 數據中心服務形態不斷升級，跟隨全球數據中心市場向算力服務方向演進的步伐，國內數據中心在政策支持及技術驅動下也在向智能化算力中心演變。國家相繼出臺新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023 年）等一系列圍

34、繞算力基礎設施建設的政策文件，并提出加快實施“新基建”、“東數西算”等工程，驅動傳統數據中心加速與網絡、云計算融合發展，向以“云計算+大數據+人工智能”為核心特征的“算力中心”演變。加快建設以算力為核心的新一代數據中心，滿足數字經濟可持續健康發展需要，已成為提升企業、區域中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）12乃至國家整體競爭力的重要保障。新型數據中心意在應用智能化技術應對數據中心存在的高發熱元件散熱瓶頸、資源利用率和能源效率低“三大難題”，促進數據中心綠色高質量發展。AI 智能控制技術能有效提高服務器運算效率、供配電效率和制冷能效，推動數據中心能效的提升。借助智能能耗分析工具，

35、通過監控、分析、預測和控制等模塊功能的實施，實現各設備、子系統和項目級的能耗監測與控制，助力數據中心綠色高效發展。表 4 新型數據中心政策促進算力服務能力提升 時間時間 發布部門發布部門 政策政策 重點內容重點內容 2021 年 工信部 新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023 年）堅持綠色發展理念，支持綠色技術、綠色產品、清潔能源的應用，全面提高新型數據中心能源利用效率。到 2023 年底，新建大型及以上數據中心 PUE 降低到 1.3 以下，嚴寒和寒冷地區力爭降低到 1.25 以下。2021 年 工信部 “十四五”信息通信行業發展規劃 鼓勵利用 SDN/NFV、人工智能等多種技術手

36、段，積極推進網絡設施智能化改造和綠色升級，降低數據中心、移動基站等設施功耗。鼓勵能耗高、能源利用率低的在用數據中心開展節能改造，加快現網老舊高耗能傳統設備退網或升級改造，新建信息基礎設施全面采用節能減排新技術和節能設備。積極推廣風能、太陽能等可再生新能源的使用。加速信息技術賦能社會各領域節能減排，構建“智能+”綠色生態體系，降低社會總體能耗。2021 年 江蘇省工信廳 江蘇省新型數據中心統籌發展實施意見 統籌引導江蘇省數據中心優化建設布局，升級技術設備，提高算力算效，增強服務供給，發展綠色低碳，打造江蘇省數據中心高質量發展新格局。促進中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）13時間時

37、間 發布部門發布部門 政策政策 重點內容重點內容 資源高效利用，鼓勵利用閑置空間改建數據中心，推動高效利用清潔能源和可再生能源；支持數據中心應用先進節能技術及產品，鼓勵開展綠色低碳等方面評估評測。2021 年 國家發改委等四部門 貫徹落實碳達峰碳中和目標要求 推動數據中心和 5G 等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案 創新節能技術方面，鼓勵使用高效環保制冷技術降低能耗。支持數據中心采用新型機房精密空調、液冷、機柜式模塊化、余熱綜合利用等方式建設數據中心；加快節能 5G 基站推廣應用。到 2025 年，數據中心運行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升，全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效

38、率降到 1.3 以下，國家樞紐節點進一步降到 1.25 以下，綠色低碳等級達到 4A 級以上。2022 年 上海市通信管理局 新型數據中心“算力浦江”行動計劃（2022-2024年）加快綠色節能技術應用、綠色能源利用、“小散老舊”數據中心改造升級。到 2024 年，新建大型及以上數據中心PUE 降低到 1.3 以下，起步區內降低到1.25 以下，數據中心平均利用率力爭提升到 75%以上。資料來源：政府官網、華信數字基建研究院（三）（三）國內國內數據中心數據中心進入進入低碳發展新階段低碳發展新階段 1.1.低碳新趨勢低碳新趨勢 在數據中心能耗用量加速提升下，在數據中心能耗用量加速提升下，PUEP

39、UE 優化和可再生能優化和可再生能源替換進程加快，打造“零碳源替換進程加快，打造“零碳/低碳數據中心”成為產業基本低碳數據中心”成為產業基本面。面。經過 20 年的發展，我國數據中心在市場需求與供給驅動下，建設規模不斷擴大，集群化趨勢日益顯著。隨著數據中心規模的不斷擴大，數據中心的能耗與碳排放持續提升，在國家雙碳目標下，數據中心綠色低碳化發展成為大勢所趨。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）14同時，在政策利好（“東數西算”加速構建一體化算力服務體系）、需求提振（產業互聯網進入新紀元）、技術升級（算力異構化推動算力升級）作用下，低碳化成為未來數據中心發展的主流趨勢之一。數據中心用

40、電量和二氧化碳排放量處于增長態勢。數據中心用電量和二氧化碳排放量處于增長態勢。根據CDCC2數據，2021 年，全國數據中心用電量 937 億度，占全社會用電量達到 1.13%，二氧化碳排放量約為 7830 萬噸，占全國二氧化碳排放量比重為 0.77%。預計到 2025 年，全國數據中心用電量達到 1200 萬度，全國數據中心的二氧化碳排放總量預計將達到 10000 萬噸，約占全國排放總量的 1.23%。節能優化和能源替換是兩大減排途徑，針對當前全國數據中心 PUE 和可再生能源使用水平均較低的現狀，十四五末提出了明確改進目標。圖 2 2020-2025全國數據中心用電量和碳排放量概況 資料來

41、源：CDCC，華信數字基建研究院 2 來自 CDCC2021 年中國數據中心市場報告 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）15全國數據中心能效水平不斷提升全國數據中心能效水平不斷提升。根據CDCC統計分析，2021 年度全國數據中心平均 PUE 為 1.49，相較于 2019 年全國平均 PUE 近 1.6，全國數據中心 PUE 已有所提升。其中華北、華東的數據中心平均PUE接近1.40，處于相對較高水平。華中、華南地區受地理位置和上架率及多種因素的影響，數據中心平均 PUE 值接近 1.60，存在較大的提升空間。東數西算政策明確要求到 2025 年，東部樞紐節點數據中心 PUE

42、 低于 1.25，西部樞紐節點數據中心 PUE 低于 1.2，并且重點推動各大節點綠色節能示范工程實施，這些無疑會進一步加快數據中心建設低碳化進程。同時，在氟泵變頻技術、熱管多聯技術、間接蒸發卻機組（AHU 一體化機組）、液冷技術（市場上冷板式、浸沒式為主）、智慧機房運維（AI 調優）等新技術的規?；瘧孟?，數據中心能效優化空間有望進一步擴大。圖 3 2021全國及各區域IDC平均PUE情況 資料來源：CDCC，華信數字基建研究院 1.431.411.421.581.591.511.5東北華北華東華南華中西北西南中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）16數據中心可再生能源利用率在未

43、來幾年有望快速改善。數據中心可再生能源利用率在未來幾年有望快速改善。根據國際環保組織綠色和平3研究，2018 年中國數據中心火電用電量占其總用電量的 73%，而中國數據中心可再生能源使用比例僅為 23%，低于我國市電中可再生能源使用比例26.5%。到 2020 年，我國數據中心可再生能源利用率達到 30%左右，相較于 2018 年已有所提升。未來，隨著國家及各省市加大對數據中心化石能源使用的約束，新型儲能、分布式光伏等技術及應用的規?；l展，數據中心可再生能源利用率將大幅提升。打造“零碳數據中心”成為數據中心低碳化發展的終極打造“零碳數據中心”成為數據中心低碳化發展的終極目標。目標。隨著國家對

44、數據中心能耗管控趨嚴，以及 PUE 優化技術、源網荷儲一體化技術發展，打造 100%利用可再生能源的“零碳數據中心”或使用新興技術降碳的“低碳數據中心”成為主流服務商的重要發展方向。以中國電信為例，中國電信結合青海清潔能源優勢，創新推動數字經濟與青海清潔能源深度融合發展，打造中國電信數字青海綠色大數據中心，成為全國首個 100%清潔能源可溯源綠色大數據中心，也是全國首個大數據中心領域源網荷儲一體化綠電智慧供應系統示范樣板，重新定義了綠色大數據中心新標準和綠色能源顯性化消費新模式。3 點亮綠色云端：中國數據中心能耗與可再生能源使用潛力研究 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）172

45、.低碳新生態低碳新生態 隨著互聯網和通信技術不斷發展，IDC 產業分工進一步明確，低碳政策背景下，數據中心產業全鏈呈現新變化。IDC 產業鏈主要由上游設備和軟件供應商、中游 IDC 建設者及服務商和下游終端應用客戶構成。產業鏈上游設備和軟件供應商主要是為數據中心建設提供所必須的基礎設施或條件。其中設備商提供基礎設施和 ICT 設備，分別為底層基礎設施（供配電系統、散熱制冷系統等）和 IT 及網絡設備（交換機、服務器、存儲）；而軟件服務商提供數據中心管理系統（動環監控系統、數據中心基礎設施管理系統等）。產業鏈中游 IDC 建設者和服務商主要是整合上游資源，建設高效穩定的數據中心并提供 IDC 及

46、云服務產品方案，是數據中心產業生態的核心角色。產業鏈下游的各行業應用客戶主要是數據中心的使用者，包括云商、互聯網企業與其他重點行業用戶，如金融機構、政務機構、其他企業用戶等。其中云商主要通過虛擬化資源為客戶提供靈活的資源分配和調度服務而獲取收入；而其他企業則主要通過部署托管服務器集群或者租用數據中心的服務器為自有業務提供技術服務等。選取各環節代表性較強的企業，形成國內數據中心產業新生態視圖如下所示。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）18圖 4 低碳政策下國內數據中心產業新生態視圖 資料來源：IDC圈、中信證券、中國信息通信研究院、華信數字基建研究院 低碳政策影響下，產業鏈上游設

47、備供應商制冷技術創新低碳政策影響下，產業鏈上游設備供應商制冷技術創新需求增加，液冷開始普及，液冷系統廠商興起。需求增加，液冷開始普及，液冷系統廠商興起。例如，阿里巴巴仁和數據中心采用了服務器全浸沒液冷，是目前全球規模最大的全浸沒式液冷數據中心；中科曙光已有近 50 項液冷核心專利，液冷服務器部署超過 5 萬個節點，布置的液冷服務器已有幾十萬臺。華為云在烏蘭察布采用了全棧數據中心解決方案，從技術架構、綠色環保、智能運維等方面開創了數據中心建設和運營的新模式。作為華為最大的液冷集群和全球首個批量部署 FusionPOD 液冷服務器的云數據中心，華為云烏蘭察布數據中心采用間接蒸發冷卻方 案和iCoo

48、ling 能效優化技術，實現了年均 PUE 低至 1.15，和傳統冷凍水方案相比，每年可節省耗電量超過 3000 萬度，每年減少二氧化碳排放量約 1.4 萬噸，真正踐行了數據中心綠色節中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）19能和可持續發展。低碳政策影響下，產業鏈中游低碳政策影響下，產業鏈中游 IDCIDC 建設和服務商的綠電建設和服務商的綠電要素需求和綠色要素需求和綠色 IDCIDC 領域的資本投入增加，領域的資本投入增加，綠電資源服務商綠電資源服務商成為成為 IDCIDC 建設所需物業資源配套的主要參與者之一。建設所需物業資源配套的主要參與者之一。IDC 物業資源配套更為關注綠

49、電要素，有效提高數據中心能用效率，降低能耗成本。比如萬國數據的上海四號數據中心通過水電直購的方式，使綠電比例達到 95%，在 IT 負載增長 30%的基礎上，二氧化碳排放量同比下降超過 10%。百度云計算（陽泉）中心充分利用屋頂空間，成立了中國第一個太陽能云端數據中心，使用太陽能并網發電，直接為服務器供電。從采購來看，阿里、秦淮數據、萬國數據等企業的數據中心，均已實現較大規模、市場化的綠電交易。低碳政策影響下，產業鏈下游云商和互聯網企業的綠色低碳政策影響下，產業鏈下游云商和互聯網企業的綠色IDCIDC 需求增加，需求增加，各行業各行業終端應用終端應用客戶需求逐漸客戶需求逐漸從公有云從公有云向多

50、向多形態云轉變。形態云轉變。為滿足公有云“按需獲取”的基本特性，云商需要針對不可預期的用戶用量增長需求做出準備，因此在特定時間內，云商常常會產生閑置的過剩算力。當使用私有云的企業業務增長、需要將部分服務擴充到公有云時，充分利用云原生技術屏蔽云基礎設施的差異性、打造具有跨云特性的服務平臺，讓企業能夠將所需的服務溢出到公有云上，并便捷實現混合云管理和部署。如此，不僅能讓企業快速擴充服務，也使得企業有機會利用公有云上的閑置算力。低碳政中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）20策下，產業鏈下游各行業應用客戶對云基礎設施需求從單一公有云或私有云更多轉向多云或混合云等多形態云，利用技術創新，充

51、分利用單一公有云或私有云上的閑置算力，減少了無意義的用電和碳排放。阿里云、騰訊云、百度云等云商均具有為下游企業提供關于多云、混合云、邊緣云等多形態云的解決方案和成功案例。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）21二、二、國內國內數據中心數據中心產業產業低碳發展挑戰低碳發展挑戰（一）（一）政策監管挑戰政策監管挑戰 數據中心能耗需求大數據中心能耗需求大。數據中心需要大量電力維持服務器、儲存設備、備份裝置、冷卻系統等基礎設施的運行，隨著我國互聯網、云計算和大數據的加速發展，數據中心產業進入了大規模的規劃建設階段能耗需求旺盛。截止 2021 年底，全國數據中心總用電量已達到 940 億度，

52、占全社會用電量 1.13%已經成為了能源消耗大戶。數據中心能源結構不合數據中心能源結構不合理理。數據中心作為“高載能”產業，采用清潔能源作為主用能源是全球數字產業的重要發展方向。目前，我國數據中心清潔能源占比不足，其中 2020 年底國內數據中心可再生清潔能源利用率約 24.3%，遠低于國家的要求和發達國家的水平。數據中心能效水平低數據中心能效水平低。目前，我國數據中心 PUE 平均值為 1.49，且仍存在大量 PUE 在 2 以上的老、舊、小的數據中心，能源使用效率低。在中國力爭實現 2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和的背景下，數據中心正面臨嚴峻的節能降耗和溫室氣體排放挑戰，規范數據

53、中心建設和布局勢在必行。國家對數據中心能耗的監管力度將日趨嚴格。國家對數據中心能耗的監管力度將日趨嚴格。工信部辦公廳發布“關于開展 2022 年工業節能監察工作的通知”，將對大型、超大型數據中心進行全面節能監察，核算電能利用效率（PUE）實測值，檢查能源計量器具配備情況，未達標將按要求進行整改。具體措施包括：（1 1）加強）加強 PUEPUE 監管、監測監管、監測。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）22各地將陸續建設數據中心能耗監測平臺，監測各數據中心PUE、WUE 等運行數據并上傳。（2 2）加強再生能源利用監管）加強再生能源利用監管。數據中心利用再生能源的占比將列入監管范圍

54、，梳理建立各地區重點數據中心能效工作臺賬，統計數據中心使用分布式可再生能源情況，包括廠房光伏發電、分布式風電等；對數據中心將執行數據中心用能權管理，對不同數據中心能效執行不同電價等強制手段，來提升數據中心能效水平；數據中心碳中和的時間進度要求大幅提前，零碳數據中心將成為趨勢。（3 3）加強能耗審批）加強能耗審批。政府將加強對數據中心能評審批管控，將直接導致新建數據中心無法獲取能評、無法拿到政府合法批文。（二）（二）需求變化挑戰需求變化挑戰 數據中心需求增長與能耗雙控數據中心需求增長與能耗雙控的總體矛盾將推動產業的總體矛盾將推動產業總體走向成熟總體走向成熟。國家對產業數字化發展的重視程度與日俱增

55、，提出“牢牢把握信息技術變革趨勢，實施網絡強國戰略，加快建設數字中國”等重要戰略方向，陸續出臺了一系列促進產業數字化發展的政策，將產業數字化的重要性提到了前所未有的新高度。政策的支持將深化相關技術和服務在國民經濟和社會發展各領域的應用推廣和融合創新，促進數據中心行業的高速持續增長。數據中心的快速發展推動其用電量增速維持高位，雖然長期來看能效提升將推動數據中心 PUE 下降，但由于智慧城市、云計算等應用帶來的龐大需求持續刺中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）23激數據量的增長，數據中心用電增量在能源總盤中占據了更大比例，對整體社會經濟能源造成更大的增量壓力；而另一方面，數據中心畝均

56、產值、電均產值相對于云計算、物聯網等戰略新興產業，則顯得較低，同時另一方面，低碳要求將加大數據中心建設運營成本，使得效益也會受影響。因此，對于國家雙碳管控、地區產業發展布局和企業業務發展而言，數據中心將長久成為重點監管和謹慎評估對象，整體產業發展將走向成熟。數據中心“東熱西冷”，需求分布與能耗容量反向差明顯數據中心“東熱西冷”，需求分布與能耗容量反向差明顯。2021 年我國在用數據中心機架規模達 520 萬架，近 5 年年均復合增長率超 30%，其中大型以上數據中心機架規模增長更為迅速，機架規模為 420 萬架，占比達 80%4。全國 31 個?。▍^、市）均有各類數據中心部署，但整體分布呈現“

57、東熱西冷”的現象，主要集中在北京、上海、廣州等東部一線城市及其周邊地區，中、西部地區分布較少約占 30%，規劃布局失衡。東部地區應用需求大（互聯網數據接入量高），但能耗指標緊張、電力成本高，大規模發展數據中心難度和局限性大；西部地區應用需求?。ɑヂ摼W數據接入量低），可再生能源豐富，氣候適宜，但存在網絡帶寬小、跨省數據傳輸費用高等瓶頸，無法有效承接東部需求。數據中心需求分布與能耗容量存在反向差。4中國信通院數據中心白皮書 2022 年 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）24 圖 5 各地區工業用地成交價格與各城市電價 數據來源：各地工業用地成交價格 圖 6 寧夏、內蒙、甘肅、貴州

58、及熱點城市郊區電價 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）25 圖 7 各地區移動互聯網接入流量（億 GB）5 資本深度介入市場競爭加劇，機架上架率低、服務器負資本深度介入市場競爭加劇，機架上架率低、服務器負載不高也間接導致數據中心低碳發展受阻載不高也間接導致數據中心低碳發展受阻。巨大的市場吸引著外部各路資本通過各種方式進入數據中心行業，形成群雄逐鹿的局面?，F階段，國內數據中心面臨高標準、低租金的市場格局，導致不少數據中心面臨營收和利潤明顯下滑，機柜空置率居高不下等局面，造成大量資源浪費。2021 年底，據 IDC 圈、工信部、信通院等各方報告顯示，我國數據中心平均上架率只到 55

59、%，上架服務器負載率也只有 30-60%不等，部分西部地區甚至負載低至 20%；而據 2022 年二季度最新在用機柜數據和在用服務器數據對比發現，2022 年二季度在用機柜數 590 萬架（2.5kW 標準機柜），單服務器平均按 400W，可裝載 3700 萬臺服務器，而我國目前服務器存量 1800 萬臺左右（含 X86 與非 X86），全國實際上架率低于 50%。低使用率影響了制冷效率，造成了資源浪費，不符合數據中心低碳 5 2021 年通信業統計公報 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）26發展要求。涌現液冷、節能改造、綠電等低碳新需求，但同時面臨涌現液冷、節能改造、綠電等低

60、碳新需求，但同時面臨諸多發展挑戰。諸多發展挑戰。隨著政策對極致 PUE 的追求和智算高功率機柜發展，液冷這一新技術成為數據中心節能降碳的必然途徑，但同時面臨著技術選型復雜、供應鏈不夠成熟、成本投入風技術選型復雜、供應鏈不夠成熟、成本投入風險高等問題險高等問題。在節能技術突破的同時，能源結構優化成為另一條有效途徑，且空間潛力相對更大，綠電如何與數據中心綠電如何與數據中心融合發展融合發展成為新的發展需求，如何權衡綠電使用量、運營穩成為新的發展需求，如何權衡綠電使用量、運營穩定性與使用成本這三者成為重要議題定性與使用成本這三者成為重要議題。存量的老舊散數據中心是能效提升的癥結之一，隨著存量規模的日益

61、擴大，存量改造需求日益旺盛，逐步成為重要產業。合同能源管理模式推廣逐步普及，但新模式存在合作界面不夠清晰、投資回收新模式存在合作界面不夠清晰、投資回收及墊資風險較大等問題及墊資風險較大等問題。（三）（三）成本管控挑戰成本管控挑戰 認識“綠色緊箍咒”。認識“綠色緊箍咒”。生產方式的變革首先是一個成本性的增長，然后才是一個成本增長促進技術替代，最后是生產方式變化帶來的綠色收益?！熬G色緊箍咒”首先是成本上升，確權之后的成本分攤和成本增長，同時還有很多行動是公共品屬性，因此發展的內生動力和市場動力不足，一方面在公共領域必須政府先行，另一方面，對于數據中心企業而言，如何做到綠色與發展兼顧，將綠色成本控制

62、在可接受范圍內，如何做到綠色與發展兼顧，將綠色成本控制在可接受范圍內，并探索將綠色運營價值體現出來，是當前應關注的。并探索將綠色運營價值體現出來，是當前應關注的。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）27首先，需要對數據中心成本做解剖分析。數據中心總擁有成本組成數據中心總擁有成本組成。數據中心總擁有成本 TCO=數據中心折舊+數據中心運營成本+服務器折舊+服務器運營成本，具體包括電費、機電設施折舊、資金成本、土建折舊/土地分攤、管理成本、變電站折舊以及維保/運維成本/基礎設施更新，其中占比最高的兩項成本為電費和基礎設施機電折舊，雖然不同的邊界條件下，成本占比有所變換，但成本權重順序

63、基本不存在大的改變。圖 8 數據中心總擁有成本測量模型 從成本模型來看，決定數據中心成本的“從成本模型來看，決定數據中心成本的“2+12+1”要素”要素。數據中心總成本主要由兩個因素決定，外加一個變動因素。兩兩個主要因素即市場需求和用電成本（電費），變動因素是綠電個主要因素即市場需求和用電成本（電費），變動因素是綠電使用成本使用成本。市場需求決定數據中心上架率；用電成本由電價和用電量決定，電價由當地電網及區域電價決定，用電量與數據中心能效直接相關的。綠電使用成本與綠電使用模式緊密相關。PUEPUE 通過影響數據中心運營成本進而影響數據中心成本，通過影響數據中心運營成本進而影響數據中心成本，中國

64、數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）28且且 PUEPUE 越低數據中心競爭力越強越低數據中心競爭力越強。數據中心成本可以簡單分為建設成本和運營成本兩部分，以數據中心全生命周期 10-15 年來看，數據中心設計建設階段需要 2 年左右時間，剩下時間數據中心均處于運營階段。整個運營中主要成本是電費（全生命周期電費占比在 70%左右），如果在建設成本一定的情況下（性價比高的制冷、供電技術應用），PUE 越低就意味著運營成本越低，在市場中的競爭力就越大。即同一區域內，一個數據中心是否具有競爭優勢，是否能有更高投資回報，其決定主要因素有 3 個方面：電費成本、機電設施折舊、資金成本。其中，電

65、費成本是決定因素，而電費成本與數據中心能效水平 PUE 值存在直接關聯。綠電的普及使得綠電使用成本成為重要考慮因素之一。綠電的普及使得綠電使用成本成為重要考慮因素之一。數據中心使用綠電會隨著使用方式差異，存在不同的成本項，包括綠電交易成本、綠電建設成本、綠電運營成本等等，但無論哪項成本，在數據中心高綠電占比的要求下，都將是一筆大的支出。數據中心商業模式對成本分攤造成影響數據中心商業模式對成本分攤造成影響。目前互聯網客戶目前普遍要求采用“租電分離”這一種商業模式。即電費是由租戶支付，但租戶給運營者 PUE 做了嚴格的限制要求，當 PUE 達不到要求則運營方進行相應處罰，低于其規定 PUE值，租戶

66、可能會對其節約部分電費進行一定分成。這種模式相較于包電模式，會降低運營方的節能積極性、增加數據中中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）29心成本管控風險。（四）（四）技術適用風險技術適用風險 需謹慎評估新技術利弊需謹慎評估新技術利弊。低 PUE、低 WUE 的數據中心建設過程中，數據中心新技術應用和創新需要充分衡量技術帶來的成本增加以及技術風險。（1）充分考慮技術本身的安全性、產品的可靠性、施工工藝的可控性以及運行維護的可保障性。（2）通過試點探索和經驗總結，選擇性價比較優、技術成熟度高的技術方案，如針對高功率密度機柜給制冷、供電等新技術需要進行試點探索、總結經驗對技術進行綜合判斷

67、。（3）根據當地政策要求、IT 設備特點、區域氣候條件等進行綜合經濟分析，最終選擇合理的節能技術或技術架構。需重視評估綠色能源利用風險需重視評估綠色能源利用風險。清潔能源使用作為數據中心低碳節能的重要措施，應用過程帶來益處的同時也存在一定的風險。再生能源利用方面，隨著其應用占比上升，其對電網穩定性的影響將帶給數據中心一些供電上的風險。同時，可再生能源由于發電量小、波動性和間歇性問題，無法達到相關要求，目前無法單獨供能數據中心，必須要并網趨于融合供電模式。綜上，作為“三體產業”屬性的數據中心，在低碳發展過程中面臨著政策監管、需求變化、成本管控、技術適用等各類綜合性、復雜性風險，需要從技術革新和運

68、營創新兩個需要從技術革新和運營創新兩個方面給出應對思考。方面給出應對思考。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）30三、三、國內數據中心產業低碳技術革新國內數據中心產業低碳技術革新 數據中心從技術組成來看，它是為信息設備服務的建筑，不僅涉及建筑、裝飾、結構、水暖電、智能化等專業，同時還有通信相關的電源、工藝、傳輸、數據、交換等多專業，是一個多專業多系統的復雜性工藝建筑。同時，數據中心 IT設備發熱量巨大，為保證 IT 設備的可靠運行，要求數據中心全年不間斷供冷，對供電制冷的可靠性和運營的有效性要求極高。因此，下面一方面從技術演進及實踐視角，圍繞低碳挑戰，來分析數據中心的建筑、制冷、

69、電力、智能化等方面如何應對；另一方面，針對液冷、綠電等突破性技術，給出專題分析。（一）（一）建筑形式建筑形式（1 1）早期數據中心建筑形式）早期數據中心建筑形式-民用建筑。民用建筑。早期數據中心，即通信機房、傳輸機房、交換機房、數據機房等，通常與辦公室放置在同一棟大樓內，如運營商的樞紐大樓、綜合樓等（以高層建筑居多），后期生產樓、機房樓逐步獨立（以四層建筑居多），按機房標準工藝進行建設，但仍以民用建筑設計居多。（2 2）目前數據中心建筑形式）目前數據中心建筑形式-工業建筑。工業建筑。根據新規以及數據中心的特點，目前數據中心主要建在工業地塊并按丙類廠房建設。在土地資源豐富的地區，數據中心已有一層

70、或二層的鋼結構大廠房。但在土地資源稀缺的地區，還是以多層中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）31建筑居多，同時也會有高層建筑。例如，華信設計的京津冀大數據基地和杭州大數據項目，均按工業建筑進行建設。（3）裝配式數據中心建筑裝配式數據中心建筑 鋼結構數據中心逐步推廣。鋼結構數據中心逐步推廣。隨著國家綠色建筑等政策要求的不斷更新，總體建筑將趨向于模塊化、標準化方向發展，裝配式數據中心建筑將成為主流。例如，上海地區要求數據中心裝配式建設以及華信設計的商湯科技數據中心，整個大樓通過華信自研的 BIM+平臺，通過精細化設計、鋼結構裝配、輕量化應用、可視化管理，實現數據中心的綠色建設、快速部

71、署，達到高效運營的目的（詳見案例）。裝裝配式配式數據中心數據中心發展存在發展存在標準化率低、成本高，設計難標準化率低、成本高，設計難度大度大等問題等問題。由于我國早期數據中心布局較分散且為滿足 lT、制冷、電力需求，存在荷載大（1016kN/m2）、樓層高且不確定（不同制冷設備要求層高不同，4.26.9m）、管線多、分期擴容、功率密度變化等特點，很難像住宅、辦公建筑那樣標準化率那么高，而且裝配式數據中心造價會更高，對精細化設計能力提出了更高的要求，所以裝配式數據中心建筑較少。目前主要是互聯網公司在西北、華北地區大規模采用一層或二層鋼結構數據中心居多。但是，隨著政策引領和技術發展，裝配式數據中心

72、仍然趨向于大規模推廣應用。國家鼓勵發展，裝配式建筑規?？焖僭鲩L。國家鼓勵發展，裝配式建筑規?？焖僭鲩L。裝配式建筑作為符合建筑業產業現代化、智能化、綠色化的發展方向。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）32近幾年，一系列政策的頒布加快了我國裝配式建筑行業的發展。2016 年是中國裝配式建筑開局之年，國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見（國辦發 2016 71 號）明確：“推動建造方式創新，大力發展裝配式混凝土建筑和鋼結構建筑”。2022 年 4 月，關于進一步釋放消費潛力促進消費持續恢復的意見指出，“推動綠色建筑規?；l展，大力發展裝配式建筑”。此外，多個地區對于數據中心采

73、用裝配式建筑出臺了相應的政策要求，其中東部地區應用較為突出。北京要求數據中心建筑面積大于 5000 需按照裝配式建筑實施；上海要求數據中心項目各幢建筑面積總和大于 10000，需按照裝配式建筑實施；海南要求數據中心需按照裝配式建筑實施；浙江雖未對新建（數據中心）項目強制性采用裝配式建筑，但處于逐步推廣期。受國家政策鼓勵發展裝配式建筑影響，我國裝配式建筑規模持續快速增長，2020 年我國新開工裝配式建筑面積達到6.3 億平方米，占比達 20.5%。1.11.62.94.26.34.9%6.5%10.1%13.4%20.5%20162017201820192020新開工裝配式建筑面積（億平方米）占

74、比中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）33圖 9 中國新開工裝配式建筑面積及占比 東數西算東數西算進一步進一步加快推動裝配式建筑發展。加快推動裝配式建筑發展。隨著全國東數西算工程實施推進，綠色數據中心提出更明確要求，數據中心建設區域更加集中，使得裝配式工廠能夠面向一片集群提供標準化設計制造，能夠極大降低生產和物流成本。即裝配式數據中心未來將得到廣泛的應用。華信華信加快編制數據中心建設標準，實現快速部署、交付，加快編制數據中心建設標準，實現快速部署、交付，達成全方位降碳減排目的。達成全方位降碳減排目的。以我國數據中心設計龍頭企業華信咨詢設計研究院為例，它支撐中國電信集團編制了 83

75、21 數據中心建設標準（8 個數據中心模型、3 個總包文件、21 類設備技術規范書）。一方面華信設計和互聯網頭部企業、行業客戶共同編制相關企業數據中心建設標準，另一方面，華信設計正在積極參與數據中心建設相關國家和行業標準的制定、編制工作。華信為電信集團編制的 8321 建設標準全面考慮數據中心設計標準化、布局模塊化、設備預制化等涉及數據中心土建、機電方面場景，實現數據中心快速部署、快速交付的同時，使數據中心建筑、設備全方位實現降碳減排的目的。未來華信設計還會在原有模型基礎上繼續疊加鋼結構、混凝土結構的裝配式做法，為綠色數據中心裝配式建筑提供參考。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年

76、）34典型案例典型案例 1 1：商湯科技：商湯科技裝配式裝配式數據中心數據中心 1 1、項目概況項目概況 該項目位于上海臨港重裝備制造區，項目總規劃建筑面積約 13 萬平方米，園區由運維中心、超算中心以及 220變電站等功能組成，建成后可容納 1 萬個 8 千瓦機架。項目于 2020 年初啟動設計，同年 8 月初開始施工，一期工程為運維中心和其左右兩側的兩棟超算中心，已于 2022 年初竣工投入使用。2 2、客戶需求、客戶需求 項目需按國標 A 級標準設計，建成后超算中心全年平均 PUE 值需低于 1.276，達到長三角地區先進水平。結合上海市裝配式建筑要求，在本項目中需采用純鋼結構設計，機電

77、方面需采用同層供電、以及冷凍水系統和間接蒸發冷卻系統相結合的技術，提高設計精確度并縮短施工工期。要將其打造成為一座開放、大規模、低碳綠色的先進計算基礎設施，從而成為亞洲最大的人工智能計算中心之一。圖 10 上海商湯科技效果圖 3 3、項目方案項目方案 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）35(1)超算中心，共 5 層，為高層建筑，結構體系采用了鋼框架-中心支撐結構。其中框架柱采用了鋼管混凝土柱，柱截面尺寸不大于 600mm，在滿足規范要求的基礎上，為數據中心提供了更大的使用面積，更多的機柜數量，也為業主創造了更高的經濟價值。(2)超算中心與運維中心之間的兩座連廊均為大跨度結構。為

78、配合建筑效果，連廊兩側不設柱子，采用成品抗震支座與兩側主體建筑相連。為減弱各單體建筑之間的相互影響，連廊與主體建筑的連接均采用弱連接。在結構設計時，還補充了大跨度連廊的豎向振動計算，以滿足使用時的舒適度要求。(3)每棟超算中心分為 2 個模塊，每個模塊引入 2 路市電。設置 2 套 10kV 柴發機組，每套 7 臺（6+1）DCP 功率1800kW 柴發。超算中心機房采用同層供電，每個模塊二至五層每層設置兩間配電室，設置 1 套干式變壓器和高頻 UPS系統，互為主備，物理隔離，靈活便捷，安全可靠。圖 11 上海商湯科技效果圖 4 4、項目亮點項目亮點 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（202

79、2 年）36（1）本項目各單體均采用鋼結構。相比傳統的混凝土結構，鋼結構重量較輕，抗震性能較好，更可以適應上海市關于裝配式建筑的高標準要求。同時，鋼材作為一種可回收材料，更能彰顯本項目綠色數據中心的特點，使項目在其全生命周期中具有良好的經濟效益。（2）結合項目地特點、項目節能、節水需求等因素，本次空調系統采用中溫水水冷冷凍水系統，采用冷卻塔+板式換熱器自然供冷冷源，高密機房區采用行間精密空調近端供冷、中密機房采用架空地板下送風的末端形式，同時屋面層采用間接蒸發 AHU 技術、部分機房采用冷板式液冷技術，最大限度的進行自然供冷。(3)本項目綜合采用自然供冷、行間精密空調近端供冷、間接蒸發 AHU

80、、冷板式液冷、冷熱通道隔離、中溫水系統、提高回風溫度等多重節能技術，確保數據中心高效節能運行，降低能耗，降低數據中心 PUE 值。（4）數據中心建筑數據中心建筑未來未來發展趨勢。發展趨勢。隨著數據中心建筑標準化、模塊化、預制化率提升，加之信息技術的快速迭代及用戶對數據中心交付工期要求的縮短，傳統建筑技術難以滿足現實需求，標準化、預制化、模塊化建筑技術將與模塊化數據中心深度融合。其中，標準化是指結合數據中心特點，可制訂幾套數據中心標準化建筑模型，最大限度提升數據中心標準化率，加快規模應用；模塊化是指機樓、機房、機柜中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）37均模塊化，實現資源復用、靈活

81、配置、快速部署；預制化是指制冷、電力等基礎設施采用預制化現場組裝，實現工程產品化、產品智能化。圖 12 數據中心標準化/模塊化/預制化 “十四五”公共機構節約能源資源工作規劃明確，在實施綠色低碳轉型行動中，將加快推廣超低能耗和近零能耗建筑，逐步提高新建超低能耗建筑、近零能耗建筑比例。近零能耗建筑是指通過被動式建筑設計最大幅度降低建筑供暖、空調、照明需求，通過主動技術措施最大幅度提高能源設備與系統效率，充分利用可再生能源，以最少的能源消耗提供舒適室內環境。2021 年，雄安城市計算（超算云）中心主體建筑項目獲得近零能耗建筑表示認證。超低能耗建筑則是近零能耗建筑的初級表現形式，其室內環境參數與近零

82、能耗建筑相同，能效指標略低于近零能耗建筑。在雙碳政策和技術發展引領下，為進一步踐行綠色低碳，未來數據中心建筑還將朝著超低能耗、近零能耗等低碳化和綠色化方向發展。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）38（二）（二）制冷技術制冷技術 1.數據中心制冷技術演進數據中心制冷技術演進（1 1）數據中心功率密度加大，）數據中心功率密度加大，PUEPUE 不斷下降。不斷下降。隨著我國互聯網、大數據、云計算技術的迅猛發展，數據中心 lT 設備的功率密度越來越大，主機房從早期的 300W/m2到現在的15003000W/m2，單機柜功率密度從 3kW 發展到現在的 30kW，甚至更高，這給數據中心

83、制冷帶來了更大的挑戰。近幾年在各方的共同努力下，數據中心制冷技術得到了全新的發展，PUE 從 2.0 降至 1.2，甚至更低。（2 2）數據中心制冷技術三階段）數據中心制冷技術三階段 第一階段（12 年以前）：早期運營商、金融、互聯網等機房規模較小，以風冷直膨式精密空調為主，先冷環境，再冷設備，氣流組織較差，各自控制互相干擾，整體能效非常低，PUE 在 1.82.5 之間。第二階段（1218 年）：運營商、互聯網、金融、第三方運營公司開建大型及超大型數據中心，冷源采用集中式水冷冷水空調系統為主，通過冷卻塔、板換進行自然冷卻運行；缺水地區采用集中式風冷冷水空調系統，配套自然冷卻功能；結合多種末端

84、使用，如房間級空調、列間空調、冷板空調、背板空調等，整體能效得到較大提升，PUE 在 1.251.5 之間。第三階段（19 年至今）：國家和地方密集出臺相關政策，中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）39新建大型、超大型數據中心 PUE 要求先從 1.4 到 1.3 再到1.25、1.2，示范型綠色數據中心 PUE 要求 1.15。（3 3）數據中心制）數據中心制冷技術應對策略冷技術應對策略 1 1）傳統的集中式水冷空調系統全面優化）傳統的集中式水冷空調系統全面優化。通過逐步提升冷凍水供回溫度（從原來的 10/16，提升至 18/24），同時選用高效率冷卻塔或加大冷卻塔換熱面積（如

85、間接蒸發冷卻塔等），選用變頻技術、磁懸浮技術、風墻技術、背板技術來進一步提升空調系統整體能效，最大限度增加自然冷卻時間，減少機械制冷能耗，PUE 值可控制在 1.3 以下，嚴寒或寒冷地區可達到 PUE1.2 左右。2 2）熱管、蒸發冷、液冷等新型技術不斷涌現）熱管、蒸發冷、液冷等新型技術不斷涌現。數據中心行業也在與時俱進，各大企業制冷技術也在更新迭代，比如氟泵變頻技術、熱管多聯技術、間接蒸發卻機組（AHU 一體化機組）以及液冷技術（市場上冷板式、浸沒式為主）等，通過新技術應用，數據中心 PUE 降至 1.2 以下。其中，液冷技術近兩年行業推廣和宣傳力度非常之大，因其全年無需壓縮機制冷，適用于全

86、國各地區，整體 PUE 將逼近 1.15 甚至更低。且液冷尤其適用于高密度機柜，業界認為一般機柜高于 15kW，傳統風冷效果就會大打折扣。若國家政策進一步加碼或者液冷服務器和液冷散熱系統成本進一步降低，那么未來液冷技術將被認為是北上廣深等熱點區域的必然選擇。（4 4）未來液冷技術將趨向于多種技術融合發展。）未來液冷技術將趨向于多種技術融合發展。液冷技中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）40術或未來綠色數據中心制冷技術應用，僅從液冷技術節能看，效果最佳的。但近 5 年，國內大型數據中心制冷方案趨向于多技術融合。依據東、西部地區各自的氣候條件和政策要求，采用集中式水冷、熱管多聯、間接

87、蒸發冷、液冷技術等多種技術，這些技術和方案將會長期共存，融合應用。原因在于，我國目前液冷技術上下游產業鏈不夠成熟或市場競爭不夠充分、液冷還沒有規模應用程度。從成本來看，一方面液冷制冷系統綜合成本較高，浸沒式液冷是傳統制冷系統的 24 倍；另一方面液冷服務器成本也會相應增加（浸沒式液冷服務器成本將是傳統服務器的1.5 倍左右），同時液冷并不適合所有的 IT 設備的散熱。因而，液冷技術近期會在特定場景和客戶中的應用，但要實現規?；瘧眠€需長期規劃。例如，上海網宿科技和杭州大數據項目，考慮采用水冷+液冷、蒸發冷等技術組合應用。典型案例典型案例 2 2：杭州大數據中心項目：杭州大數據中心項目（風液混合

88、制冷）（風液混合制冷）1 1、項目概況項目概況 該項目總投資約 50 億元，占地 168 畝，總建筑面積約23 萬平方米,可容納 2 萬個 8kW 機柜。2 2、客戶需求客戶需求 應用新型制冷技術，使數據中心 PUE 降至 1.2 以下，建設節能、低碳數據中心的同時建筑層面要滿足海綿城市建筑要求，體現云網融合的理念，打造規?；?、集約化、智中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）41能化的算力樞紐平臺和天翼云區域節點。圖 13 杭州電信數據中心項目效果圖 3 3、項目方案項目方案 （1）數據中心 7 號樓（4#數據中心）是中國電信數據中心標準化方案中比較典型的“36”模型，動力樓和數據

89、中心機樓組合建設。建筑物氛圍地下 1 層，地上 6 層。1 層為冷凍水系統機房及高壓配電、接入機房等功能；26 層為機房標準層，每層設置 4 個模塊機房，采用“全樓層大荷載”“同層居中供電系統”，大幅提高對未知機柜的布置靈活性，滿足不同業務需求。；25 層主機房采用水冷列間空調，通過封閉熱通道將冷、熱氣流完全隔離；6 層主機房采用間接蒸發冷卻制冷，不同空調形式的組合更利于節能；油機房設置在主樓附樓，共設置 24 臺柴油發電機組，為數據中心不間斷電源做雙重保障；地下一層為空調水池，直供本樓的數據中心空調冷卻塔用水。（2）暖通部分設計采用“自然冷卻”、“高水溫機房”“間接蒸發冷卻系統”、“列間空調

90、”“封閉熱通道”等多中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）42種節能技術，使 PUE 值低于 1.25；生產調度中心配置水源熱泵空調系統，夏季制冷，冬季回收機房余熱，為研發生產區提供熱水，滿足其熱負荷需求，以利節能。（3）供電系統部分采用模塊化架構，貼近負荷中心進行部署；電源設備均采用自損耗小、效率高的節能型設備，提高能源效率和資源利用率。在生產調度中心屋面及其他可利用平面上設置分布式光伏并網發電系統，每年發電量約 15 萬度以上。（4）建筑部分設計采用減小建筑物的體型系數、新型雙碳節能型材料、雨水回收利用等新技術來控制建筑能耗。園區采取下凹式綠地、滲透性路面、雨水蓄水池等多種措施

91、，以達到自然積存、自然滲透、自然凈化的雨水控制目標，滿足海綿城市建設要求。4 4、項目亮點項目亮點 （1）數據中心設計及建設采用機樓、機房模塊化、機電預制化，優化管理流程、來縮短建設周期、實現快速交付。（2）項目從設計到施工再到運營全過程采用 BIM(建設信息模型)管理，利用數字化技術，在項目上提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫，實現管線綜合、碰撞檢查、三維進度模擬、智慧工地建設等管理功能，各方人員可基于 BIM 實現協同工作，有效提高工作效率。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）43（3）從建筑、暖通、電氣、水、智慧運維等維度，采用多種節能手段，使數據中心 PUE 低于

92、 1.25，實現低碳排放目標。液冷新技術使用需要做全面分析應對。液冷新技術使用需要做全面分析應對。液冷技術較為復雜，如何準確技術選型、如何控制成本、如何選取優質廠商成為客戶使用液冷制冷的關鍵訴求。下面就液冷做專題分析：2.數據中心液冷技術專題數據中心液冷技術專題（1 1）液冷趨勢分析）液冷趨勢分析 智算云需求和單功率成本優化需求使得高密服務器成智算云需求和單功率成本優化需求使得高密服務器成未來服務器主流趨勢。未來服務器主流趨勢。我國數據中心規模不斷擴大，截至2021 年底我國數據中心規模已達 500 萬標準機架6，預計每年仍將以 20%以上的速度快速增長。隨著云計算向智能計算發展，對多核 CP

93、U、GPU、FPGA、DPU 等高性能服務器需求日益旺盛，據 IDC 等機構統計，GPU 為主的智算服務商在算力比例中已達 20%，未來有望進一步加快提升。服務器的高密部署推動單機架功率向 12-20kW 超高功率演進，據天翼云調研統計，阿里云機架功率平均在 6kW 以上、微模塊方案功率平均在 13kW 左右，百度以 8.8kW 功率為主，騰訊機架功率要求 8kW 以上。而成本因素也是推動高密機柜使用的另一個重要因素。不同機架功率造價成本不同，單功率造價成本隨著單機架功率的升高而逐漸降低，據中國電信統計，當單機 6 數據來源于國家發展改革委 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）4

94、4柜功率達到 8kW 及以上時，單功率造價成本較低且保持穩定水平；結合未來數據中心規模發展及造價成本，12-20kW 的高密度服務器將成為未來主流趨勢，經業內專家測算，15kW以上，傳統風冷效率降低已無法完全滿足制冷需求，液冷將成為未來解決數據中心散熱能耗問題的重要技術。圖 14 處理器“高性能、多并行”助力算力提升 數據來源：軟硬件融合、極客網 圖 15 機柜平均功率 數據來源：ODCC數據中心功率密度演進白皮書、華信數字基建研究院整理 16 年 17-21 年 22-25 年 34kW/架 58kW/架 1520kW/架 12kW/12kW/柜柜 平均功率密度平均功率密度 算算力力性性能能

95、 第一階段第一階段 串行 單個引擎 第二階段第二階段 同構并行 單類型引擎 第四階段第四階段 超異構并行 3+個類型引擎 第三階段第三階段 異構并行 兩個類型引擎 1 10 100 1000 單核 CPU/ASIC 多核 CPU/GPU CPU+GPU/DPU/ASIC/CPU+GPU+DPU+ASIC+中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）45 圖 16 不同檔位功率每kW租賃造價成本及不同系列服務器造價成本 數據來源：天翼云內部資料，華信數字基建研究院整理 注：20%CPU利用率選取云主機、云桌面等主要產品的實際利用率，60%為理想CPU利用率。雙碳背景下雙碳背景下 PUEPU

96、E 監管趨嚴，市場化電價下數據中心用電監管趨嚴，市場化電價下數據中心用電成本壓力大。成本壓力大。2020 年以來國家及地方不斷出臺政策嚴控 PUE，2020 年 12 月關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見到 2025 年，大型、超大型數據中心運行電能利用效率降到 1.3 以下；2021 年 4 月，北京市年能源消費量大于等于 3 萬噸標準煤的項目，PUE 值不應高于 1.15；2022 年 2 月“東數西算”工程正式啟動，對數據中心 PUE 提出了明確限制（東部、西部區域內平均 PUE 值分別小于 1.25和 1.2），PUE 將成為近幾年數據中心建設的重要考核指標；電價市

97、場化改革的推進，平均電價成本由 0.45 元/度上漲到0.58 元/度，增幅達 28.8%，加劇了 IDC 服務商用電成本壓力，其中 40%來源于散熱系統用電。隨著 PUE 政策限制和日00.511.522.534kW5kW6kW8kW10kW12kW單位功率造價（萬元/kW）20%利用率 6系列服務器（萬元/臺）60%利用率 6系列服務器（萬元/臺）20%利用率 8系列服務器（萬元/臺）60%利用率 8系列服務器（萬元/臺）中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）46益緊張的電力資源壓力，加快推進液冷的研究和應用成為大勢所趨。應用液冷技術有助于滿足數據中心極致應用液冷技術有助于滿足

98、數據中心極致 PUEPUE 要求、實現要求、實現節能降噪。節能降噪。與風冷系統相比，液冷數據中心能節省約 30%能源，有效降低能源消耗比，將 PUE 降到 1.1 以下，實現綠色數據中心的要求；相比傳統風冷數據中心，液冷數據中心增加了泵和冷卻液系統，但省去了空調系統和相應基礎設施建設，節省了大量空間，可以容納更多的服務器，提高單位空間的服務器密度，大幅提升運算效率；在相同散熱條件下，液冷系統所使用的泵和冷卻液系統與傳統的空調系統相比噪聲更小，可達到“靜音機房”的效果。（2 2）液冷需求分析）液冷需求分析 液冷數據中心市場前景廣闊，帶動液冷制冷市場規模和液冷數據中心市場前景廣闊，帶動液冷制冷市場

99、規模和氟化液市場需求量不斷提升。氟化液市場需求量不斷提升。據賽迪顧問預計，2022 年液冷數據中心市場規模將565.6 億元，2025 年將突破1200 億元，平均滲透率在 20%左右；同時結合對中國電信、阿里、華為、曙光數創和華信設計院等公司業務技術團隊的調研，初步得出結論，液冷將是未來 3-5 年的主流趨勢，液冷制冷市場規模將會快速增長，預計到 2025 年液冷制冷總體規模將達22.28 億元；此外，由于氟化液產品具有良好毒性、不可燃性、低介電性和低粘度等特點，氟化液成為浸沒式液冷的理想冷卻介質，并且隨著氟化液產品的不斷創新和產品成本的中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）47

100、不斷下降，氟化液市場需求量不斷提升，預計到 2025 年氟化液市場需求量將突破 2609 噸/年。隨著數據中心行業浸沒式液冷的市場份額逐漸增加，氟化液市場需求將快速增長?；ヂ摼W、金融和電信行業液冷應用比重較大，為未來液互聯網、金融和電信行業液冷應用比重較大，為未來液冷制冷市場的主要需求主體。冷制冷市場的主要需求主體。根據賽迪顧問中國液冷數據中心發展白皮書（2020）顯示，2019 年液冷數據中心主要應用在以超算為代表的應用當中，隨著互聯網、金融和電信行業業務量的快速增長，對數據中心液冷的需求量將會持續加大。預計 2025 年互聯網行業液冷數據中心占比將達到24.0%，金融行業將達到 25.0%

101、，電信行業將達到 23.0%。圖 17 2019-2025年中國液冷數據中心行業應用結構 數據來源：賽迪顧問 具體來看，互聯網行業互聯網行業的電商、社交平臺、短視頻等領域的龍頭企業較多，用戶群體巨大，業務體量大，數據中心中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）48算力需求大，單機柜功率密度可達到 10kW 甚至更高，是目前液冷數據中心的核心客戶，預計到 2025 年中國互聯網行業液冷數據中心市場規模達 319.3 億元。金融行業金融行業信息系統的云化遷移和互聯網金融產品的普及對金融行業敏捷響應、業務即時變更等需求增加，金融行業液冷數據中心算力需求進一步提升，預計到 2025 年中國金

102、融行業液冷數據中心市場規模達 332.6 億元。電信行業電信行業緊抓綜合信息服務需求日益云化的趨勢，全面推進“云改數轉”，液冷數據中心需求量猛增，預計到 2025年中國電信行業液冷數據中心市場規模達 306 億元。當前運當前運營商均開始啟動液冷制冷試點工作。營商均開始啟動液冷制冷試點工作。表 5 三大運營商液冷技術試點 試點基地試點基地 液冷技術應用液冷技術應用 電信電信 京津冀信息園區 試點應用冷板式液冷技術，計劃布置 1900 臺冷板式服務器 廣州南方基地信息園區 試點應用浸沒式液冷技術，計劃布置 900 臺浸沒式服務器 移動移動 杭州公司 單相浸沒式液冷基站試點 寧波公司 打造室外模塊化

103、浸沒式液冷數據中心 聯通聯通 重慶萬盛經開區 引入阿里云打造浸沒式液冷邊緣數據中心 （3 3）液冷主要分類）液冷主要分類 液冷技術是指通過液體直接冷卻設備，液體將設備發熱元件產生的熱量直接帶走，實現服務器等設備的自然散熱，相對于傳統的制冷系統而言，更加高效節能。目前液冷技術可分為三大類：冷板式、噴淋式、浸沒式液冷。1 1）冷板式液冷。）冷板式液冷。冷板式液冷對發熱器件的改造和適配要中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）49求較低，技術成熟度較高，應用進展最快。冷板式液冷系統由換熱冷板、分液單元、熱交換單元、循環管路和冷卻液組成，是通過換熱冷板（通常是銅、鋁等高導熱金屬構成的封閉腔體

104、）將發熱器件的熱量傳遞給封閉在循環管路中的冷卻液體進行換熱的方式，按照管路的連接方式不同可分為串聯式和并聯式。圖 18 冷板式液冷系統 冷板式液冷主要采用去離子水、丙二醇水溶液作為冷卻液，對機柜、服務器改造較小，系統穩定性高，且產業鏈相對成熟，成本優勢明顯，但仍需風冷輔助制冷，冷卻液泄露風險高；從成本結構來看，液冷板占比最高，易掌控。圖 19 冷板式液冷系統成本結構 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）50目前，百度、騰訊、美團等互聯網企業均開始對冷板式液冷進行技術研究和試驗驗證，在冷板式液冷產業內形成了強勁的帶動作用。2 2）噴淋式液冷。）噴淋式液冷。噴淋式系統式一個直接液冷系

105、統，在服務器內部噴淋模塊。根據發熱體位置和發熱量天小不同，讓冷卻液有針對性地對發熱器件進行噴淋，達到設備降溫的目的。噴淋的液體和被冷卻器件直接接觸，冷卻效率高。圖 20 噴淋式液冷系統 噴淋式液冷主要采用硅油化合物作為冷卻液，100%系統全液冷，無需風冷系統輔助冷卻，服務器部件故障率低，但對機柜結構改造大，冷卻液長期滴落，有損失風險；從成本結構來看，冷卻液，屬于化工材料領域，科技含量高，難以掌控。目前，中國長城已推出我國第一臺噴淋液冷服務器，助力攻克服務器件精準散熱難題。3 3）浸沒式液冷。）浸沒式液冷。浸沒式液冷將發熱元件直接浸沒在冷卻液中，依靠液體的流動循環帶走服務器等設備運行產生的熱中國

106、數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）51量。由于發熱元件與冷卻液直接接觸，散熱效率更高，噪音更低，可解決防高熱謎底。浸沒式液冷分為兩相液冷和單相液冷，散熱方式可以采用干冷器和冷卻塔等形式。圖 21 浸沒式液冷系統 圖 22 浸沒式液冷系統成本結構 浸沒式液冷主要采用氟化液作為冷卻液，對液體屬性要求非常高，當前主要依靠進口，因此成本居高不下。浸沒式液冷 100%系統全液冷，無需風冷系統輔助冷卻，系統穩定性高，PUE 更低，但對機柜結構改造大，服務器清理與運維復雜，對容器密封要求高；成本結構與噴淋式液冷系統相同。氟化液成本占比近 70%，是浸沒式液冷系統成本關鍵組成，也是產業規?；l展的

107、一大制約因素。阿里、華為、電中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）52信等專家調研紛紛指出：低成本氟化液是浸沒式液冷商業化推廣的關鍵，氟化液成本將決定浸沒式液冷的市場規模。目前，阿里巴巴在自建數據中心中大規模應用浸沒式液冷，比如浙江仁和數據中心，北京奧運會數據中心，以及 2023年 3 月份一期項目就要投入使用的成都簡陽超大型數據中心，將成為全國第一個全園區使用“浸沒式液冷”技術的超大型數據中心。表 6 液冷方案介紹及簡單對比 類型 與風冷比較 數據中心液冷技術 冷板液冷（間接式）噴淋（半浸沒-直接式）全浸沒（直接式）單相冷板 兩相冷板 熱管冷板 噴淋式 單相浸沒 兩相浸沒 承重要

108、求-服務器密度+散熱性能+集成度+可維護性+可靠度+性能+能效+廢熱回收+噪聲+單板腐蝕+冷卻介質兼容性+初期投入成本-5 年平均運營成本+中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）53備注 單機柜功耗密度可達 45kW以上，需保留 30%風冷空調 技術安全可靠 單冷板解熱低于 200W 技術有待突破 冷卻液與發熱芯片接觸較少 單芯片傳熱受限 長期液體滴落損害芯片風險 3%機柜冷量損失 結合對中國電信、阿里、華為、曙光數創和華信設計院等公司業務技術團隊的調研，隨著數據中心單機柜功率密度的增長，冷板式和浸沒式液冷市場份額將會逐漸增加。其中，冷板式和浸沒式相變液冷系統較復雜，且隨著浸沒式成

109、本不斷優化，其更優良的制冷效果將更加顯現出來，而對于浸沒式相變技術而言，其成本更高，制冷效果更適用于超高功率的超算中心。因此，我們預計未來相當一段時間，浸沒式非相變液冷將有更大的機會得到推廣。（4 4）液冷主要玩家）液冷主要玩家 聚焦液冷整體解決方案及氟化液等液冷制冷的重點細分市場，開展主要廠商的市場競爭分析及動態掃描。液冷整體解決方案。液冷整體解決方案?；谝豪湔w解決方案產品營收、類型、銷量、市場占有率、客戶反饋等市場地位維度，以及技術專利、標準制定、創新人才、潛在客戶等發展能力維度的綜合考量，繪制競爭力矩陣圖，其中中科曙光、華為、阿里和聯想位于中國液冷整體解決方案市場領導者位置，廣東合一

110、、綠色云圖、浪潮位于挑戰者位置，戴爾中國、維諦技術、英維克位于跟隨者位置，IBM 中國位于可期待者位置。其中，綠色云圖是非相變浸沒式液冷領域的黑馬，業務中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）54發展速度非?？?，擁有眾多成熟技術實踐，下文我們重點做分析；廣東合一是噴淋式液冷的領軍企業，我們也做針對分析；阿里、中科曙光、華為、聯想等綜合性廠商往往涉及多個領域，也是我們重要分析對象。圖 23 中國液冷整體解決方案廠商競爭力矩陣圖 1 1）浸沒式液冷技術解決方案代表廠商：綠色云圖）浸沒式液冷技術解決方案代表廠商：綠色云圖 公司簡介：深圳綠色云圖科技有限公司是網宿科技的公司簡介：深圳綠色云圖

111、科技有限公司是網宿科技的子公司，提供基于浸沒式液冷技術的綠色數據中心整體解決子公司，提供基于浸沒式液冷技術的綠色數據中心整體解決方案方案，致力于為客戶提供節能、環保、安全、可靠的數據中心全生命周期管理服務，如規劃設計、建造實施、運維管理等。綠色云圖研發的 DLC 直接浸沒式液冷技術已取得多項國家發明和實用新型專利，并獲得工信部、國管局、中國質量認證中心、中國電子學會等部門的多項節能技術認證。方案介紹：方案介紹：綠色云圖基于獨有的直接浸沒式液冷技術獨有的直接浸沒式液冷技術（DCLMs：Date Center Life-cycle Management service），中國數據中心產業（寧夏）發

112、展白皮書（2022 年）55根據客戶不同行業、應用、需求提供量身定制的解決方案，包括微型液冷數據中心解決方案、中大型數據中心解決方案、微型液冷數據中心解決方案、中大型數據中心解決方案、集裝箱數據中心解決方案集裝箱數據中心解決方案等。其中：微微型液冷數據中心解決方案：型液冷數據中心解決方案：采用直接浸沒式液冷散熱方式，將微型液冷機柜、企業云服務、硬件資源管理平臺集成于一體，輕松實現在本地搭建擁有企業云功能的數據中心。無需配建機房，現場快速部署，可廣泛應用于邊緣計算、CDN節點、5G 基站等。具有快速部署、高效散熱、高度融合、安全防護等功能特性。中大型液冷數據中心解決方案：中大型液冷數據中心解決方

113、案：可提供集易選址、超靜音、PUE 逼近 1.0、高功率密度、更低 TCO 等優勢于一體的新型綠色節能環保液冷數據中心。適用于互聯網企業、通信運營商、連鎖企業等場景。具有低碳環保、節約成本、高效散熱、安全可靠、易于選址等功能特性。集裝箱液冷數據中心解決方案：集裝箱液冷數據中心解決方案：在集裝箱數據中心的基礎上，融入創新的服務器浸沒式液冷技術，除了擁有常規集裝箱數據中心快速部署、易于選址、擴展靈活等特點外，還具有高功率密度、節能降噪、綠色環保等優點。綜上，總體來看綠色云圖的液冷數據中心解決方案具有節能降耗、節約成本、高熱密度、安全可靠、靜音低噪、綠節能降耗、節約成本、高熱密度、安全可靠、靜音低噪

114、、綠色環保色環保六大優勢。應用實踐：應用實踐：綠色云圖與產業鏈合作伙伴攜手并進，共中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）56建數據中心綠色生態。目前綠色云圖研發的 DLC 直接浸沒式液冷技術在云計算、融媒體、視頻渲染等領域已進入大規模商用階段。已為中國移動、大象融媒、網宿科技、秦淮數據、已為中國移動、大象融媒、網宿科技、秦淮數據、浪潮等多個客戶提供浸沒式液冷解決方案，助力客戶實現高浪潮等多個客戶提供浸沒式液冷解決方案，助力客戶實現高效散熱、節能降耗、快速部署等需求效散熱、節能降耗、快速部署等需求7 7。a.a.中國移動中國移動微型液冷數據中心解決方案微型液冷數據中心解決方案 表 7

115、 中國移動應用案例 需求和挑戰需求和挑戰 解決方案解決方案 現場空間有限且功率密度較高 辦公區域布置，需嚴格控制噪音 快速部署 高可靠性 綠色云圖微型 10kW 浸沒式液冷機柜 實測噪音低于 42dB（A）雙路供電、三相智能 PDU 1+1 冗余制冷系統，滿足可靠性要求 DX 直膨制冷系統和自然冷卻可選 b.b.大象融媒大象融媒微型液冷數據中心解決方案微型液冷數據中心解決方案 表 8 大象融媒應用案例 需求和挑戰需求和挑戰 解決方案解決方案 數據處理貼近用戶 網點分布全省各地市 現場空間有限且功率密度較高 辦公室區域布置，需嚴格控制噪音 全省各縣融媒體中心部署微型 5kW 和10kW 浸沒式液

116、冷機柜，項目規模共100+集成私有云和服務器虛擬化套件的 IT設備 實測噪音低于 42dB（A）7 資料來源：華信內部渠道綠色云圖的全浸沒式液冷數據中心解決方案 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）57 圖 24 綠色云圖微型液冷數據中心解決方案應用示例 c.c.網宿科技網宿科技中大型液冷數據中心解決方案中大型液冷數據中心解決方案 網宿深圳液冷數據中心：網宿深圳液冷數據中心：采用綠色云圖中大型液冷數據中心解決方案，提供云計算和 IDC 托管服務，IT 負荷 400kW，7*24 小時專業運維，日平均 PUE=1.049。網宿廈門液冷數據中心：網宿廈門液冷數據中心：采用綠色云圖中大

117、型液冷數據中心解決方案，提供云計算和 IDC 托管服務，IT 負荷 220kW，7*24 小時專業運維，設計全年 PUE 1.2 以下。圖 25 綠色云圖中大型液冷數據中心解決方案應用示例 2 2）噴淋式液冷技術解決方案代表廠商：廣東合一）噴淋式液冷技術解決方案代表廠商：廣東合一 公司簡介：公司簡介：廣東合一新材料研究院有限公司于 2015 年10 月在廣州市黃埔區注冊成立，是一家基于超導熱材料技術，專注熱管理和熱控系統解決方案的服務商及產品開發制造中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）58商，是廣東省新型研發機構，為國家高新技術企業。公司利利用自主研制的超導熱材料，開發出具有完全

118、自主知識產權的用自主研制的超導熱材料，開發出具有完全自主知識產權的“芯片級噴淋液冷技術”“芯片級噴淋液冷技術”，推出了最新一代微模塊噴淋式液推出了最新一代微模塊噴淋式液冷數據中心產品，以解決集群機柜的節能降耗問題冷數據中心產品，以解決集群機柜的節能降耗問題。方案介紹：廣東合一最新一代微模塊噴淋式液冷數據方案介紹：廣東合一最新一代微模塊噴淋式液冷數據中心產品主要分為室外機組、機架、儲液箱、連接管路幾個中心產品主要分為室外機組、機架、儲液箱、連接管路幾個部分部分?？臻g上，機架與儲液箱在同一位置且位于儲液箱上方。室外機組為一個獨立的集成模塊，通過管路與儲液箱連接。該產品運行原理為：冷卻液8被送入服務

119、器的機架主管路，之后通過機架支管路分配到各層服務器上的噴淋板；液體通過噴淋板上的噴淋孔將冷卻液輸送至所需冷卻的服務器零部件；被服務器加熱之后的冷卻液匯集于回流管并通過重力作用匯聚至機架下部的儲液箱；儲液箱中的冷卻液通過循環泵注入室外機組進行冷卻，之后進入過濾器進行過濾；被冷卻過濾后的冷卻液再次通過循環主管路進入機柜對服務器進行制冷?？傮w來看，廣東合一最新一代微模塊噴淋式液冷數據中總體來看，廣東合一最新一代微模塊噴淋式液冷數據中心產品的優勢包括：一是節能降噪：心產品的優勢包括：一是節能降噪：低功耗（滿負荷工作節能 30%），低 PUE 值（1.1，風冷 1.772.15），總節能 54%；服務器

120、無風扇結構，基本達到靜音狀態；二是密度高：二是密度高：2 個風冷機架的服務器單元可以集中到單個機架中（若改變服務 8 注：廣東合一噴淋液冷方案采用的冷卻液是一種絕緣的植物油，該植物油經過特殊的抗氧化處理，使用壽命可以達到 10 年以上，特性包括絕緣、導熱、安全、可靠。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）59器的主板設計，同性能下可以將原有服務器降低到 1/41/6的體積和尺寸）；三是可靠性高：三是可靠性高：低芯片表面工作溫度相對風冷大幅下降，電路板表面被冷卻液覆蓋：天然防塵防潮防鹽霧防霉變防靜電；四是部署靈活：四是部署靈活：無需空調/新風系統、無需防塵/防潮系統，對機房環境的要求

121、不高；五是延長使用五是延長使用壽命：壽命：芯片內部結溫低（41-43 度，風冷 65-67 度）功耗小，穩定工作壽命延長 0.5 倍；六是大幅降低全壽命使用費用：六是大幅降低全壽命使用費用：服務器硬件成本相同，冷卻系統節省經費 60%，節能 54%，壽命延長 0.5 倍，全壽命周期成本降低 37%。應用實踐：應用實踐：廣東合一最新一代微模塊噴淋式液冷數據中心產品可廣泛適用于金融、政府、教育、醫療、市政、中小企業私有云、高運算量設計公司的小中型數據中心、分支機構機房、改造型機房、擴容性機房等。以廣州以廣州 XXXX 機房微模機房微模塊架噴淋液冷數據中心應用為例。塊架噴淋液冷數據中心應用為例。a.

122、a.項目需求：項目需求：根據前期與廣州 xxx 的溝通，該機房 1 層展廳擬規劃共計 100 個風冷機柜，每機柜 21kW 設計，擬應用于未來車聯網部門有關業務數據系統，根據噴淋液冷的節能降耗優勢，解決目前能耗高、噪聲大、占地大，同時又滿足統一管理的需要。b.b.產品概述：產品概述：根據實際情況，現擬將展廳改造為噴淋液冷模塊化機柜，擬規劃設計 100 個噴淋液冷機柜（采用廣東合一新材料研究院有限公司推出的最新一代微模塊噴淋式中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）60液冷數據中心產品），每機柜 20kW，可擴至 24kW，10 個列頭柜，10 個 WCU（內部 2N）設計，冷卻水由原

123、機房暖通預留水管供應，其余區域機柜擬為高壓機柜。表 9 廣東合一微模塊噴淋式液冷數據中心產品應用項目配置 項目項目 數量數量 單位單位 備注備注 機柜 100 個 600*1200*2000,42U 列頭柜 10 個 600*1200*2000,42U WCU 10 套 含泵組、板換、電控、過濾器、內部管路、閥門和冷卻液等 管路 1 套 含環形管路、閥門 資料來源：華信內部渠道xxx高密機房噴淋液冷建設方案 3 3）其他綜合廠商：阿里、中科曙光、華為、聯想等）其他綜合廠商：阿里、中科曙光、華為、聯想等 除了綠色云圖、廣東合一等新能源、新材料專業公司外，阿里、中科曙光、華為、聯想等綜合廠商也紛紛

124、入局液冷數據中心解決方案市場。各廠商液冷解決方案概況如下所示。表 10 主要綜合廠商的液冷解決方案概況 廠商廠商名稱名稱 液冷解決方案液冷解決方案 核心優勢核心優勢 應用實踐應用實踐 阿里阿里 單相浸沒式液冷單相浸沒式液冷解決方案解決方案（主要產品有磐久液冷一體機、磐久液冷集裝箱、液冷監控系統及平臺等）極致能效：極致能效：PUE 達 1.09 極高密度：極高密度：可支持 20-100kW+高利用率：高利用率：資源利用率提升 50%+，一次投資十年可用 低故障率：低故障率：相比風冷失效率下降 50%+靈活部署：靈活部署：可在任何氣象區域部署，易實施，易運維 北京冬奧云數據中北京冬奧云數據中心：心

125、：規模為 60 個tank，共計約 2200臺液冷服務器，局部 PUE 達 1.04 阿里巴巴仁和液冷阿里巴巴仁和液冷數據中心：數據中心：單棟樓可部署約 3 萬臺液冷服務器，全球首座綠色等級達 5A 的液冷數據中心，全年平均 PUE 達 1.09 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）61廠商廠商名稱名稱 液冷解決方案液冷解決方案 核心優勢核心優勢 應用實踐應用實踐 極低噪音：極低噪音：無風扇設計，相比風冷下降近 50dB 中科中科曙光曙光 采用浸沒式相變采用浸沒式相變液冷的硅立方液液冷的硅立方液體相變冷卻計算體相變冷卻計算機機 極高密度：極高密度：單機柜功率密度可達 160kW

126、能效提升：能效提升：能效比提升30%，PUE 低至 1.04 高效散熱高效散熱 已在北京、南京、北京、南京、山西、甘肅、合肥山西、甘肅、合肥等多個省市建設應用 華為華為 FusionServerFusionServer 板板級液冷系統方案級液冷系統方案 高能效：高能效：冷卻 PUE 低于 1.1 高集成高集成 高可靠高可靠 易維護易維護 華為云烏蘭察布數華為云烏蘭察布數據中心：據中心：全球首個批量部署 FusionPOD液冷服務器的云數據中心，年平均 PUE不超過 1.2 聯想聯想 基于溫水水冷技基于溫水水冷技術的冷板式液冷術的冷板式液冷系統方案系統方案 多項學科的科研結晶：多項學科的科研結晶

127、：匯聚材料學、微生物學、流體力學、傳熱學 高單機架功率、高密度：高單機架功率、高密度：ThinkSystem SD650 V2 服務器支持 270W 的 CPU 綠色低碳：綠色低碳：PUE 值降低到1.1,實現每年超過 42%的電費節省和排放降低 高效散熱高效散熱 為北京大學北京大學打造了國內首套溫水液冷服務器高性能計算系統,PUE 值為 1.08 馬來西亞氣象局數馬來西亞氣象局數據中心據中心為更好地捕捉局部強對流天氣，配置了聯想的冷板式液冷設備 資料來源：企業官網、賽迪顧問、華信內部渠道阿里云液冷數據中心實踐等 氟化液產品。氟化液是浸沒式液冷的理想冷卻介質。氟化液產品。氟化液是浸沒式液冷的理

128、想冷卻介質。由于氟化液產品具有良好毒性、不可燃性、低介電性和低粘度等特點，氟化液成為浸沒式液冷的理想冷卻介質。目前應用目前應用到浸沒式液冷的氟化液種類包括到浸沒式液冷的氟化液種類包括 YLYL-1010、YLYL-7070、FCFC-4040 和和PFPEPFPE 等產品等產品。其中，YL-10 應用于浸沒式相變液冷，YL-70、FC-40 和 PFPE 應用于浸沒式非相變液冷。相比于 FC-40、PFPE，YL-70 在滿足應用條件的情況下更具有經濟優勢，有助于浸沒式非相變液冷的推廣。應用于浸沒式非相變的 PFPE中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）62為沸點為 130-170

129、左右的產品，且 Y 型 PFPE 產品比 K 型PFPE 產品更具有經濟優勢。氟化液工藝優化和國產化推動氟化液成本不斷下降。氟化液工藝優化和國產化推動氟化液成本不斷下降。氟化液是浸沒式液冷的主要成本，占比近 70%。由于浸沒式液冷條件下，其它設備如服務器的成本都將隨著液冷的推廣使用而不斷完善生態圈，并不斷降低成本，因此，氟化液成本將決定浸沒式液冷的規?；茝V程度。未來隨著液冷市場規模的逐年上升，氟化液生產工藝的不斷改進，國產替代進口氟化液進程的加速，氟化液的成本呈逐漸下降趨勢，并逐漸貼合主流設備廠商對氟化液產品成本的預期。據中化藍天測算，以目前兩款主流產品 YL-10 相變氟化液和 PFPE

130、非相變氟化液為例，在工藝上按目前生產工藝、優化生產工藝和理論極限工藝、原料價格按正常價格和低價格兩種情況進行測算，具體如下（單位：元，價格含稅）：表 11 YL-10相變氟化液和PFPE非相變氟化液原料價格 YLYL-1010 PFPEPFPE 原料正常價格原料正常價格 原料低價格原料低價格 原料正常價格原料正常價格 原料低價格原料低價格 目前工藝目前工藝 99492.41 75290.95 192167.65 152167.65 優化后工優化后工藝藝 132167.65 106167.65 理論極限理論極限工藝工藝 88990.95 68990.95 108851.65 91251.65 氟

131、化液供應商基本上為氟化工行業的化工企業氟化液供應商基本上為氟化工行業的化工企業。YL-10和 YL-70 的生產商包括中化藍天、浙江諾亞、巨化和浙江利中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）63化等；FC-40 的生產商主要為 3M、江西國化、武漢化學研究所等；Y 型 PFPE 的生產商主要為索爾維、晨光博達等，巨化集團自主研發的“巨芯冷卻液”已實現國產高性能氟化液突破，邁入產業化階段，目前正在建設 1000 噸/年的 Y 型 PFPE生產裝置，中化藍天子公司在進行 Y 型 PFPE 的中試。主要氟化液種類及各代表廠商列表如下：表 12 主要氟化液種類及代表廠商列表 氟化液種類氟化液

132、種類 代表代表廠商廠商 YL-10 和 YL-70 中化藍天、浙江諾亞、巨化和浙江利化等 FC-40 3M、江西國化、武漢化學研究所等 Y 型 PFPE 索爾維、晨光博達等；巨化在建 1000 噸/年的 Y 型 PFPE 生產裝置；中化藍天子公司在進行 Y 型 PFPE 中試 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）64 附：針對液冷技術未來走勢的專家調研附：針對液冷技術未來走勢的專家調研 表 13 液冷技術調研情況 調研單位調研單位 主要專家主要專家 權重權重 液冷技術應用范圍廣泛液冷技術應用范圍廣泛程度程度 未來機柜功率增長情況未來機柜功率增長情況 液冷技術成為主流液冷技術成為主

133、流制冷技術的時間制冷技術的時間 氟化液成本氟化液成本 調研維度權重 25%15%30%30%打分標準 1-10 分：1 表示認為液冷技術應用范圍極窄，5表示持中立態度，10 表示液冷技術應用范圍非常廣，1-10 分表示對液冷技術應用范圍依次遞增 1-10 分：1 表示未來機柜功率增長不可能到必須用液冷技術的水平，5 表示持中立態度，10 表示未來機柜功率一定會增長到必須用液冷技術的水平，1-10 分表示對機柜功率增長情況依次遞增 未來 3-8 年內，到哪一年液冷將成為數據中心制冷領域的主流技術，其中8 年及以上為 0分、每減少 1 年加2 分 1-10 分：1 表示氟化液成本不可能降低到能廣泛

134、推廣的水平，5 表示持中立態度，10 表示氟化液一定會將成本降低到能廣泛推廣的水平，1-10 分表示對氟化液成本降低水平看好程度依次遞增 阿里巴巴 郭懿群 20%10 9 8 10 華為 宋金良 范思邈 15%10 9 6 9 曙光數創 姚勇 10%10 9 8 華信設計院 陳敏闖 柴士恒 10%9 8 電信集團云網發展部 高劍波 15%8 8 8 賽迪 30%10 10 8 調研單位調研單位 主要專家主要專家 權重權重 液冷技術應用范圍廣泛液冷技術應用范圍廣泛程度程度 未來機柜功率增長情況未來機柜功率增長情況 液冷技術成為主流液冷技術成為主流制冷技術的時間制冷技術的時間 氟化液成本氟化液成本

135、 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）65 調研單位調研單位 主要專家主要專家 權重權重 液冷技術應用范圍廣泛液冷技術應用范圍廣泛程度程度 未來機柜功率增長情況未來機柜功率增長情況 液冷技術成為主流液冷技術成為主流制冷技術的時間制冷技術的時間 氟化液成本氟化液成本 調研單位調研單位 主要專主要專家家 權重權重 液冷技術應用范圍廣泛程度液冷技術應用范圍廣泛程度 未來機柜功率增長未來機柜功率增長情況情況 液冷技術成為主流制冷技術的液冷技術成為主流制冷技術的時間時間 分項結果 100%9.60 9.05 7.67 9.57 綜合結果 8.93 備注：在不考慮各方面權重的情況下，算術平均

136、分為 8.79 分。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）66（三）（三）電力技術電力技術 電力是數據中心生命線。一方面，數據中心是能耗大戶，其電力消耗是巨大的；另一方面，數據中心對電力可靠性的要求非常高，如數據中心的供電系統從變電站、高低壓配電系統均是 2N 架構，同時根據機房等級會配置 2N 或 N+1 的不間斷電源系統、柴油發電系統等進行安全保障，以確保任何情況下，數據中心均能安全可靠運行。為實現綠色高效，數據中心在電力系統上也有許多低碳化措施，主要有以下 4 點。圖 26 數據中心供配電系統圖（1 1）電力系統演變。）電力系統演變。電力系統逐漸由設備級向系統級融合演進。新型

137、電力系統具備四大優勢：1）工程預制化，解決方案產品化，易快速部署；2）部件融合，高密模塊化設計，模塊即插即用；3）系統融合，提升機房利用率，供配電成本減少；4）供電鏈路高效、節能，機房效率提升，運營成本下中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）67 降。圖 27 電力系統演變（2 2）供電架構演進。）供電架構演進。供電架構從 GB 50174-2008 A 級向 GB 50174-2017 A 級演進，新架構主要以下技術特點：（1）宜 2N 或 M（N+1）（M-2，3，4，）；（2）用一路（N+1）UPS 和一路市電供電方式（市電質量滿足、柴發能承受容性負載影響）；（3）也可（N+

138、1）冗余（2 個及以上地處不同區域的數據中心同時建設，互為備份，且數據實時傳輸、業務滿足連續性要求時）。（3 3）光伏發電系統引入。）光伏發電系統引入。在太陽能輻射的條件下，太陽能電池組件陣列將太陽能轉換為直流電能，再經過逆變器、匯流箱/柜、并網柜變成交流電供給建筑自身負載使用，進而降低電力消耗。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）68 圖 28 光伏發電技術原理 在上海，按照上海市互聯網數據中心建設導則，綜合 PUE 的=P 基準-i；其中i 為調節因子；表 14 光伏系統 PUE 調節因子值 再 生 能 源再 生 能 源利用（光伏利用（光伏系統）系統）全年可再生能源年發電量達

139、到總用電量全年可再生能源年發電量達到總用電量的比例（的比例（X X）PUEPUE 調節因調節因子值子值 0.005%0.005%X0.0075%X0.0075%0.0050.005 0.0075%0.0075%X0.01%X0.01%0.010.01 X X0.01%0.01%0.020.02 （4 4）儲能系統引入。）儲能系統引入。通過削峰填谷減少用戶購電成本，同時優化用戶用電負荷，平滑用電曲線，提高供電可靠性、改善電能質量。實現需求側管理，減小峰谷負荷差,改善城市整體能效。表 15 儲能系統 PUE 調節因子值 峰谷蓄峰谷蓄電電 全年蓄能放電量達到總用電量的全年蓄能放電量達到總用電量的比例

140、（比例（X X）PUEPUE 調節因子值調節因子值 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）69 0.5%X0.75%0.005 0.75%X1%0.01 X1%0.015 典型案例典型案例 3 3：國網多站融合儲能：國網多站融合儲能 1 1、項目方案、項目方案 220kV 變電站由常規戶外型變電站改為智能室內型變電站，占地面積由 30.5 畝縮減至 12.2 畝，騰挪近 18.3 畝空地，新建數據中心站、儲能電站、分布式能源站、電動汽車充電站，實現“多站融合”。該項目為國家電網第一個多站融合工程，浙江省試點示范工程。圖 29 儲能方案設計方案 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2

141、022 年）70 圖 30 儲能方案設計圖 此外，數據中心也可通過采用的節能設備來降低能耗，如圍繞數據中心供配電全環節，采用低損耗型變壓器，優先使用能效等級較高變壓器以及節能高效高頻式 UPS、高壓油機等。數據中心節能減排技術創新和迭代是一項長期、持續性的工作。俗話講“三分建設，七分管理”，數據中心一旦投入運行后，數據中心運營管理維護就顯得非常的重要。面對內部復雜的數據中心制冷系統、供電系統及多變的外部環境，面對海量的運行數據和統計報表，實現數據中心的智能運維管理和能耗優化是一個難題。（四）（四）循環利用循環利用 數據中心行業蓬勃發展，數據中心電能消耗日漸加大，中國數據中心產業（寧夏）發展白皮

142、書（2022 年）71 其能源利用效率低、經濟效益差等問題凸顯，節能減排、提高能源綜合利用率成為我國數據中心行業低碳發展的重要內容，二次能源循環利用成為提高能源利用效率的重要舉措，目前主流能源循環利用技術有余熱回收應用和自然冷源應用，其中余熱回收應用近年來開始興起，備受關注。（1 1）余熱回收應用）余熱回收應用 余熱資源來源廣泛、溫度范圍廣、存在形式多樣。余熱資源來源廣泛、溫度范圍廣、存在形式多樣。余熱回收利用是指將生產過程產生的余熱資源再次回收重新利用。余熱資源屬于二次能源，是一次能源或可燃物料轉換后的產物，或是燃料燃燒過程中所發出的熱量在完成某一工藝過程后所剩下的熱量。我國余熱資源豐富，廣

143、泛存在于各行業生產過程中，余熱資源約占其燃料消耗總量的 17%67%，其中可回收率達 60%，余熱利用率提升空間大。按照溫度品位，一般分為 650以上的高品位余熱，650250的中品味余熱和 250以下的低品味余熱三種。按照來源，又可分為煙氣余熱，冷卻介質余熱，廢汽廢水余熱，化學反應熱，高溫產品和爐渣余熱，以及可燃廢氣、廢料余熱。我國數據中心發展我國數據中心發展催生巨大的催生巨大的余熱回收潛在市場。余熱回收潛在市場。隨著數據中心部署向集約化、規?；l展，單個數據中心配置的機架數量和算力規模不斷增長，數據中心的能耗和費熱規模同比增長。根據工信部 2020 年全國數據中心應用發展指引，截至 202

144、0 年初，我國在用數據中心機架規模約為 315 萬架，中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）72 平均單機架功率約為 4kW，機架平均上架率為 53.2%。經測算可知，2020 年初，全國數據中心 IT 設備運行功率約 6700MW，耗電約 587 億度。據統計，數據中心消耗的電能中有近 90會轉化為熱能，若回收利用率為 50%，則余熱回收能力約為3015MW。按照 42W/m2來測算9，我國在用數據中心余熱可供采暖面積約為 0.7 億平方米。近五年來，全國數據中心規模增速保持在 30%左右。若現有增速保持不變，到“十四五”末期，我國可用機架規模將達到 1520 萬架?；谄骄β?/p>

145、、機架利用率、余熱回收率均不變進行測算，2025 年末數據中心余熱可供暖面積將高達 3.4 億平方米。如果應用水源熱泵等成熟的余熱回收技術，回收利用率會進一步提升，供熱規模也將不斷擴大，數據中心余熱回收潛在市場規模巨大。歐美各國普遍進行數據中心余熱利用，已形成固定回收歐美各國普遍進行數據中心余熱利用，已形成固定回收模式，國內目前尚處于起步階段模式，國內目前尚處于起步階段。早在 2010 年，歐美國家就開始回收數據中心余熱用于市政供暖，余熱利用項目在瑞典、芬蘭、丹麥、加拿大等國均已展現出良好的經濟效益。例如，聯合愛迪生公司銷售的熱量為 0.07 美元/千瓦時，其 1.2 MW數據中心帶來的年均余

146、熱收入約為 35 萬美元，Apple Inc.、IBM、亞馬遜、Google、H&M 等公司運營的數據中心均有余熱回收的成功案例。目前，國內對余熱進行回收并加以利用的數據中心數據仍較少，典型有阿里巴巴千島湖數據中心、騰 9 根據北京市“十四五”時期供熱發展建設規劃，預測“十四五”期間全市城鎮地區建筑綜合設計熱指標為42 瓦/平方米。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）73 訊天津數據中心、中國電信重慶云計算基地、萬國數據北京三號數據中心、優刻得烏蘭察布云計算中心等數家，尚處于起步階段?，F階段，我國數據中心余熱回收應用現階段，我國數據中心余熱回收應用主要還存在以下痛主要還存在以下痛

147、點點：第一，余熱回收基礎設施建設一次性投資成本較大余熱回收基礎設施建設一次性投資成本較大，投資回收期長，一般在 35 年或以上，且安裝相應設備需要企業部分停工停產，延長項目交付周期，影響數據中心交付周期，進而可能影響整體經濟效益。第二，我國大多數據中心采用風冷降溫，相較于液冷數據中心，風冷數據中心余熱收風冷數據中心余熱收集及運輸難度較大，成本較高集及運輸難度較大，成本較高。從技術角度看，風冷系統攜帶熱量介質為空氣，存在余熱流動緩慢、不適合長距離運輸、品味低等缺陷，需要鋪設更大的管道，投資成本高，且回收利用率低；液冷系統攜帶熱量介質為冷卻液，流動性強、品味較高、方便運輸，相對于風冷系統，投資成本

148、較低，利用率較高，更適合余熱回收利用。第三，回收的余熱理想化應回收的余熱理想化應用場景主要為生活供熱，而數據中心大多建設在離市區人口用場景主要為生活供熱，而數據中心大多建設在離市區人口密集區較遠的地方密集區較遠的地方，余熱消納應用場景不多，要建設長途運輸管道等設備又將加大投資成本。目前，我國數據中心回收余熱應用場景主要涉及建筑供我國數據中心回收余熱應用場景主要涉及建筑供暖、生活熱水、工藝、農業等，其中應用最廣泛的是生活供暖、生活熱水、工藝、農業等，其中應用最廣泛的是生活供熱。熱。我國北方冬季為統一市政供暖，數據中心余熱回收可替代市政供熱，節省采暖費用，減少能源消耗。例如，騰訊天中國數據中心產業

149、（寧夏）發展白皮書（2022 年）74 津數據中心余熱回收利用項目，利用 DC1 棟機房冷凍水余熱二次提溫替代市政供熱，節省采暖費用的同時降低冷卻水系統耗電量，且進一步增強機房冷卻效果，減少煤炭或天然氣能源的消耗。其提取園區 1/40 熱量即可滿足辦公樓采暖需求，每年可節省采暖費 50 余萬元，減少能耗標煤量達 1620噸。相較國內余熱回收應用場景，國外數據中心已有較多典型的應用實踐，除了為就近設施供熱之外，還應用到鍋爐給水預熱、生產冷卻，吸附制冷、海水淡化、食品生產、轉換為電能等場景。表 16 國外數據中心余熱回收典型應用場景 名稱名稱 余熱回收技術余熱回收技術 應用場景應用場景 經濟效益經

150、濟效益 俄羅斯 Yandex 數據中心 空氣源熱泵 為當地社區提供熱水 為當地居民減少5%的取暖費用支出 斯德哥爾摩數據公園 水源熱泵、冷熱電三聯供 住宅供暖 為 2500 套住宅公寓供暖 瑞士 IBM 數據中心 空氣源熱泵 提高游泳池水溫 滿足當地居民 10%的供熱需求 挪威 DigiPlex 數據中心 空氣源熱泵 數據中心辦公區采暖 為 10000 套公寓供暖 巴黎電信數據中心 空氣源熱泵 為氣候植物園供暖 模擬未來法國盛行的氣候條件 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）75 加拿大某數據中心 空氣源熱泵 輸送售賣給報紙工廠 提高能源效率，降低生產成本 近年來，近年來，國家及

151、地方政策層面加快推動國家及地方政策層面加快推動數據中心數據中心余熱回余熱回收的發展。收的發展。余熱回收作為公認的推動碳排放降低的有效手段，歐洲數據中心碳中和協定中將其列為 2030 年碳中和的五大關鍵舉措之一，近年來在我國備受關注，國家及地方層面高度重視余熱回收發展。2022 年 11 月，工信部等六部門聯合印發 國家綠色數據中心評價指標體系，在“能源高效利用”維度中專設了“余熱余冷利用水平”指標對所申報數據中心多種形式利用余熱余冷情況進行評估；2022 年 7 月，北京市發改委發布關于印發進一步加強數據中心項目節能審查若干規定，表示數據中心應當充分利用自然冷源，通過自用、對外供熱等方式加強余

152、熱資源利用；同時，鼓勵性政策也在增多，北京經信局關于印發北京市推動軟件和信息服務業高質量發展的若干政策措施的通知中明確對數據中心轉型為算力中心或涉及余熱回收、液冷、氫能應用的，按照固定資產投資的 30%進行獎勵。經過國內外多年研究，余熱回收技術的應用已相對成熟，數據中心產業常見的余熱回收技術主要有板換機組余熱回板換機組余熱回收、熱泵機組余熱回收和水源多聯機組余熱回收收、熱泵機組余熱回收和水源多聯機組余熱回收。板換機組余熱回收熱空調系統水溫高，需求規模大且集中，對熱源品中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）76 位要求不高，適合短距離輸送；熱泵機組余熱回收空調系統水相對較溫高，熱需求

153、規模大且集中，對熱源品位要求較高，適合園區內輸送；水源多聯機組余熱回收是常規空調系統水溫，冷/熱需求小且分散，適合樓宇內內輸送。典型案例典型案例 4 4：成都簡州成都簡州熱泵機組余熱回收熱泵機組余熱回收項目項目 圖 31 成都簡州項目概覽 圖 32 空調及熱回收系統架構 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）77 典型案例典型案例 5 5：烏蘭察布烏蘭察布熱泵機組余熱回收熱泵機組余熱回收項目項目 圖 33 烏蘭察布項目概覽 圖 34 空調及熱回收系統 典型案例典型案例 6 6：杭鋼杭鋼水源多聯機組余熱回收水源多聯機組余熱回收項目項目 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年

154、）78 表 17 案例方案對比 圖 35 杭鋼水源多聯機組余熱回收項目概覽 圖 36 空調及熱回收系統架構 對比項對比項 成都簡州項目成都簡州項目 烏蘭察布項目烏蘭察布項目 杭鋼項目杭鋼項目 項目地區項目地區 溫和 寒冷 夏熱冬冷 空調水溫空調水溫 34.5/39.5 18/24 12/18 熱回收設備熱回收設備 板式換熱器，低溫采暖 熱泵機組，高水溫采暖 多聯機組，冷媒采暖/制冷 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）79 （2 2）自然冷源應用）自然冷源應用 自然冷源應用技術自然冷源應用技術是指利用室外的自然環境冷源，當室外空氣溫度低于室內溫度一定程度時，通過相應的技術手段將室

155、外冷源引入機房內，把機房的熱量帶走，達到降低機房溫度的目的。據 國家工業節能技術應用指南與案例（2021）和 國家通信業節能技術產品應用指南與案例（2021）梳理，目前常見的自然冷源應用技術如下：蒸發冷卻技術蒸發冷卻技術：利用水蒸發吸熱的效應來冷卻空氣或水，按照技術形式可分為直接蒸發冷卻和間接蒸發冷卻兩種形式，按照產出介質分類又可分為風側蒸發冷卻與水側蒸發冷卻兩種形式。間接蒸發冷卻冷水機組屬于水側間接蒸發冷卻技術，適用于新建和改造的數據中心以及低溫、干燥、水資源豐富的地區，能效比15，PUE 值可低至 1.1，應用優勢較應用優勢較明顯，預計未來明顯，預計未來 5 5 年市場占有率可達到年市場占

156、有率可達到 35%35%。新疆某數據中對比項對比項 成都簡州項目成都簡州項目 烏蘭察布項目烏蘭察布項目 杭鋼項目杭鋼項目 熱回收水溫熱回收水溫 33/38 45/50-單棟用電規模單棟用電規模 20000KVA 20000KVA 10000KVA 熱回收規模熱回收規模 單棟 15000KW/h（75%）單棟 320KW/h（1.6%）單棟 300KW/h（3%）余熱用途余熱用途 市政熱源 輔助區域供暖 輔助區域供暖/冷 PUEPUE 影響影響 可實現免費制冷 熱回收體量小，改善較小 熱回收體量小，改善較小 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）80 心使用新疆華奕新能源科技有限公司

157、產品，采用 33 臺制冷量為 230 千瓦的間接蒸發冷卻冷水機組為全年主導冷源，與壓縮式冷水機組相比年節電 2130 萬千瓦時。氟泵雙循環自然冷卻技術氟泵雙循環自然冷卻技術：采用全變頻技術、氟泵自然冷技術和蒸發冷卻技術的結合，最大限度利用自然冷源，實現全年最優能效比。適用于新建和改造的數據中心?？梢詿o水應用，對使用區域沒有限制。使用該產品機房 PUE 可實現1.25，而采用傳統制冷技術的機房優化后 PUE 可實現 1.4。天津某數據中心共采用維締技術 100 千瓦氟泵雙循環自然冷卻機組 60 臺，年節電 800 萬千瓦時。預計未來 5 年市場占有率可達到 20%以上。（五）（五）智能運營智能運

158、營 從傳統運維到智能運維再到全周期智能運營。從傳統運維到智能運維再到全周期智能運營。數據中心的運營是至關重要的。我國數據中心早期規模較小，且是通過人工運維。隨著數據中心規模越來越大，系統越來越復雜，單純靠人來維護管理難度逐步加大。針對大型或超大型數據中心或園區，智能化運維、運營管理逐步被納入考慮，通過5G+AI 人工智能技術結合，打造智慧園區統一管理平臺，并實現智慧安防、智慧人臉、智慧運營、智慧展現等功能，從智能運維向全周期智能運營需求演進。（1 1）智慧安防。智慧安防是數據中心智能運營的重要一）智慧安防。智慧安防是數據中心智能運營的重要一環，主要包括智能化巡更路徑、訪客管理、車牌識別等功能。

159、環，主要包括智能化巡更路徑、訪客管理、車牌識別等功能。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）81 智能化巡更路徑通過采用智能電子巡更系統，使巡更線路更明確合理,摒除巡邏死角,極大提升巡更智能化水平及管理效率。訪客管理與車牌識別則通過訪客門禁、車牌識別等技術明確人員進出信息、人員軌跡信息、人數統計信息等。隨著數字化視頻監控技術成熟，數字化視頻監控技術給視頻監控的多樣化應用打開了窗口，為智能化安全防護系統的建設提供了可能性。除了滿足日常安防的視頻監控輪巡，更以“事后錄像查詢”成為日后審計和取證的主要手段。（2 2）智慧人臉。智慧人臉主要配合）智慧人臉。智慧人臉主要配合 AIAI 算法、

160、算法、5G5G 機器人機器人巡檢、巡檢、5G5G 自動駕駛等新興技術，實現園區一臉通。自動駕駛等新興技術，實現園區一臉通。例如針對即將進入數據中心的人員，通過 AI 算法，可以依靠人臉識別及早辨識出人員信息，并通過大數據分析來預測人員的安全等級做出及時報警或提示，有效做到“事前及早預防”，實現從“事中實時掌控”向“事前及早預防”轉變。另外，依托 5G 及機器人巡檢可以實現在多種復雜環境下穩定視頻監控畫面，實時收集數據中心現場聲音，為運營后臺提供準確的現場實時情況。（3 3）智慧運營。智慧運營主要利用空調群控系統通過）智慧運營。智慧運營主要利用空調群控系統通過 AIAI算法主動調優，保障空調系統

161、持續穩定運行，同時將數據上算法主動調優，保障空調系統持續穩定運行，同時將數據上傳傳 DICMDICM 平臺，實施監控機房運營情況，為系統優化提供服平臺，實施監控機房運營情況，為系統優化提供服務保障。務保障?；谖锫摼W傳感器、邊緣智控設備等，可將空調主機、水泵、冷卻塔和閥門等接入系統平臺，云端構建空調系中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）82 統數字孿生，可視化實時監測設施設備運行狀態及能耗，集“數據采集、能耗監測、AI 分析、云端智控、故障告警”為一體，實現系統全要素全狀態的動態感知和全面洞察，能夠全面提升運維管理質量。（4 4）智慧展現。智慧展現主要通過采用基于）智慧展現。智慧

162、展現主要通過采用基于 BIMBIM 技術技術的可視化運維平臺，實現數據節點與空間場景的結合，并在的可視化運維平臺，實現數據節點與空間場景的結合，并在監控中心大屏上集中展示。監控中心大屏上集中展示?？梢暬\維平臺通過對事件、智能統計信息、設備狀況等海量數據進行深度加工，進行多維度的數據挖掘，比如分析 CPU 利用率與耗電量關系，蓄電池BI 數據挖掘實現故障預警、冷機冷凝器/板換清晰預判等，并通過豐富的數據可視化形式展現，使管理人員及時掌握整個系統運營的各項數據。典型案例典型案例 7 7：中國銀行總行金融科技云基地和林格爾新區：中國銀行總行金融科技云基地和林格爾新區 1 1、項目概況、項目概況 中

163、國銀行總行金融科技云基地和林格爾新區項目位于內蒙古自治區呼和浩特市和林格爾新區云谷片區西南端，屬于東數西算樞紐節點，在氣候條件、電力資源、網絡資源方面有等得天獨厚的優勢，非常適合建設大型綠色數據中心。項目規劃基礎設施總投資約 113 億元，總建筑面積41.42 萬平方米。園區按功能分為運維研發區、總控中心區、機房區，各分區建筑采用中軸圍合式布局，共容納 16中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）83 幢數據中心，可布置機柜數 31160 個，設計規模超 30 萬臺服務器以上的云計算能力。項目規劃分三期建設，其中一期總投資約 18.8 億元，總建筑面積 13.3 萬平方米，位于園區北

164、側，包括四棟數據中心、兩棟動力中心、一棟備品備件、五棟運維研發配套、一棟 ECC 中心等。計劃于 2022 年7 月 30 號工程主體封頂，2023 年 7 月 30 號具備 2.7 萬臺服務器的裝機條件。2 2、項目需求、項目需求 該項目是中國銀行構建“四地五中心”分布式架構、實現“均衡分布、兩翼齊飛、多點多活、綠色智能”的 IT 基礎設施戰略布局，也是中國銀行響應“東數西算”政策、支持內蒙古自治區重大項目建設、助力金融改革創新的重要舉措。該項目作為金融行業攜手內蒙古自治區政府打造中國金融云谷的首個項目，作為綠色金融數據中心的標桿項目，建成后數據中心全年平均 PUE 1.18，達到國際領先水

165、平，可滿足 Uptime Tier IV 等級要求和園區 LEED 金級標準。3 3、項目方案、項目方案 本項目結合當地特點，充分考慮節能節水需求，本次采用 AHU 間接蒸發冷卻機組與風冷冷水機組組合，形成兩套獨立空調系統，適應多種空調末端形式，節能節水、相互備份、安全可靠。供電方式采用同層居中供電系統，靈活便捷。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）84 數據機房管線很多，本次采用 BIM 技術進行模型搭建，通過設計可視化、施工協同化、監理規范化、運維精準化等多種手段，提高數據中心生產效率、縮短建設工期、節約建設和運營成本，實現數據中心基礎設施全生命周期數字化、可視化、信息化的功

166、能，力求打造金融行業內標桿性的智慧創新綠色園區。4 4、項目亮點、項目亮點 本項目中，多種關鍵核心技術靈活適用于各等級機房，如“各類資源池化”、“雙向地下管廊”、“無柱模塊化機房”、“同層居中供電系統”、“間接蒸發冷卻”、“BIM 技術”、“DCIM智能運維+5G 人工智能”、“全樓層大荷載”等，可滿足不同功率密度的需求。圖 37 中國銀行總行金融科技云基地和林格爾新區項目效果圖（六）（六）綠電應用綠電應用 國家“雙碳”、“東數西算”政策加快綠電應用進程國家“雙碳”、“東數西算”政策加快綠電應用進程。數中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）85 據中心電費成本占其運行總成本的 80

167、%以上。為降低數據中心用電成本，國家鼓勵數據中心探索建立電力網和數據網聯動建設、協同運行機制;引導清潔能源開發使用，提高清潔能源（綠電）應用比例10。目前，我國主要在大力推廣光伏發電和風力發電，隨著國家“雙碳”和“東數西算”政策出臺，未來化石能源使用將會受到嚴格限制，風、光電加儲能模式應用將會得到大力發展，綠色數據中心將會靠近綠電地區建設，實現就地消納綠電，最直接、高效的減少數據中心碳排放，真正意義上做到電力源頭綠色，實現零碳數據中心。五種綠電獲取模式助力數據中心綠電應用五種綠電獲取模式助力數據中心綠電應用。目前，綠電供能數據中心有五種模式。（1 1）綠電交易、綠證購買。）綠電交易、綠證購買。

168、其中，綠證交易綠證交易采取“證電分離”的方式開展，即可再生能源發電企業單獨售賣綠證；綠電交易綠電交易采取“證電合一”方式銷售，即用戶在購買綠電的同時自動獲取從發電企業轉移過來的綠證（目前劃轉流程尚未真正打通，用戶僅收到電力交易中心出具的綠色電力證明）。10 關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）86 圖 38 綠證獲取、綠電交易流程圖（2 2）采用分布式電站就近消納。）采用分布式電站就近消納。近年，我國分布式新能源發展迅速，其中分布式光伏電站表現突出。根據國家能源局披露數據，從累計并網容量看，截至 2021 年底我國光伏累計并

169、網容量達到 30599 萬千瓦，其中分布式光伏 10751 萬千瓦占比 35%，為數據中心通過采用分布式電站就近消納獲得綠電提供外部環境基礎，降低運行成本、提高用能的安全性和可靠性。（3 3）集中式綠電發電站供電。）集中式綠電發電站供電。集中式綠電發電站供電主要通過電網公司的電網將大型新能源發電站的清潔能源輸送到用電側來實現電力脫碳，主要有集中式風電、集中式光伏發電等。集中式發電在國外發展較為成熟，領先的云廠商及第三方數據中心運營商均通過自主建設或投資方式在全球擁有多個集中式發電站。如亞馬遜在全球已建成及計劃建設 37 個風電場、116 個太陽能電場。從 2016 年開始到目前仍在積極建設中，

170、未來計劃在美洲、歐洲、亞太地區繼續建設風電場，中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）87 為各種亞馬遜設施提供可再生能源，包括數據中心。相較于國外，目前國內集中式電站還處在發展初期，應相較于國外，目前國內集中式電站還處在發展初期，應用規模不大。用規模不大。根據綠色和平綠色云端 2022報告統計，在24 家評估的領先互聯網云服務與數據中心企業中，僅 1 家企業開展了集中式光伏電站建設，多數為分布式綠電和綠電交易方式。2021 年，秦淮數據獲批建設 150MW 自發自用光伏智能電站，是中國算力新基建領域首個獲批自發自用可再生能源電站，但其電力仍然并網，不過由于并網電力大于數據中心用電量

171、，對外宣稱是純綠電數據中心。近年來，萬國也通過投資收購大型集中式風電電站等方式，推進打造零碳數據中心。表 18 國內外部分數據中心運營商集中式發電場概況（部分典型）服務商服務商 發電站種類發電站種類 獲取方式獲取方式 年份年份 AWS 風電場 北卡羅來那州風電場，208MW 自主建設 2016 年 中國風電場，100MW 2023 年 德國風電場，350MW 2025 年 太陽能電場 中國山東太陽能電場，100MW 2021 年 南非太陽能電場，10MW 2021 年 德克薩斯州太陽能電場，500MW 2023 年 法國太陽能電場，23.4MW 2025 年 Equinix 巴西圣保羅太陽能電

172、場 自主建設 2017 年 秦淮數據 集中式光伏電站,150MV 自主建設 2021 年 東數西算加快東數西算加快國內集中式綠電站與數據中心融合發展。國內集中式綠電站與數據中心融合發展。隨著國家東數西算工程的推進,大量的數據中心將在內蒙古、中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）88 甘肅、寧夏等西部地區建設。未來，為充分利用西部地區豐富的太陽能資源和廣袤的土地資源,并從源頭上降低碳排放，集中式綠電發電站供電也將會有更多的應用。2022 年，寧夏回族自治區可再生能源發展“十四五”規劃提出，加快推進集中式光伏電站建設，到 2025 年，集中式光伏發電裝機達到 3250 萬千瓦以上；加強

173、風能資源精細化評估，統籌電網接入和消納條件，穩步推進集中式風電項目建設。但集中式綠電發電站在具體實施中也存在投資成本高、但集中式綠電發電站在具體實施中也存在投資成本高、電電力輸送等問題。力輸送等問題。一方面，數據中心企業直接投資建設集中式風電、光伏電站需要高額的前期投資，投資風險較大；另一方面由于新能源的發電點通常位于距離數據中心較遠的地方，靠近合適的新能源發電站選址部署數據中心通常缺少客戶和網絡兩個重要資源，而跨區域進行電能輸送則會面臨損耗大、運維成本高等難題。（4 4）綠電市電混合供電。）綠電市電混合供電。在數據中心的供配電系統中雙重市電是比較常見的配置方案。未來外電源的顏色將更加受到關注

174、，可能會有一路或者雙路的可再生能源接入，即采用綠電與市電混合的模式。寧夏正在試點綠電與市電混合模式，一路采用綠電，另一路采用市電，并要求綠電占比超過 60%。但此種模式下如何保證高占比綠電的穩定可持續供能是個關鍵問題，圍繞源網荷儲+多能互補發展目標，打造集中式的綠電智慧運營園區將會是可行途徑之一。目前華信正在協同相關單位與寧夏政府合作開展相關規劃設計研究，在國內屬中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）89 于首例。（5 5）通過電力溯源等技術合作打造）通過電力溯源等技術合作打造 100%100%綠電供給數據綠電供給數據中心。中心。數據中心在建設階段與 EPC 總承包合作公司，從布局

175、選址、PUE 設計、節能技術應用和綠色能源利用等方面出發打造零碳數據中心，完成綠電全覆蓋。如華信總包的青海零碳大數據采取是綠電溯源跟蹤，保證 100%綠電供給。典型案例典型案例 8 8：中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心：中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心 1 1、項目概況、項目概況 中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心園區，規劃占地 100 畝，總建筑面積 7.2 萬平方米，總投資概算 10 億元，規劃建設數據中心機樓 5 棟，動力中心 1 棟，運維中心 1 棟，總裝機容量約 1 萬架。數據中心對布局選址、PUE設計、節能技術應用和綠色能源利用等方面充分考慮，積極引入綠色元素，竭力

176、打造中國電信首個新建“零碳”數據中心。數據中心具備綠色、低碳、可溯源及 100%清潔能源等優勢，受到了業界廣泛關注。2 2、項目方案及技術亮點、項目方案及技術亮點 （1 1）數據中心的所有用電都是綠色電能。）數據中心的所有用電都是綠色電能。園區自建的光伏車棚發電，能夠實時追溯發電量及光伏電在機房通信機架上使用情況、光伏發電儲能情況。同時，聯合國家電網開發的大數據平臺，實時展現 100%全綠電可溯源供應數據風電、光電的占比等。（2 2）數據中心結合青）數據中心結合青海氣候條件優勢降低能耗。海氣候條件優勢降低能耗?？照{中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）90 系統充分利用自然冷源，采

177、用了蒸發冷卻冷水機組復合水冷冷凍水系統的空調系統形式。利用過渡季節或冬季較低的室外氣溫及干空氣能供冷源，減少制冷機組開啟時間、降低能源消耗。即當室外濕球溫度12時，由間接蒸發冷水主機（塔）供冷；當 12室外濕球溫度16時，聯合供冷；當室外濕球溫度16，由冷水機組單獨供冷。全年實現超過 314 天無需開啟制冷機組，PUE 值達到 1.2 以下，屬于全國先進水平。（3 3）數據中心廣泛應用低碳節能技術。）數據中心廣泛應用低碳節能技術。利用智慧網管平臺實現智慧運營，數據中心空調群控系統、動環監控系統、安防監控系統、智慧網管系統等集成后在 ECC 監控大屏上顯示，運維值班人員能夠實時監控機房狀態。同時

178、，采用高壓直流、智能小母線等新型節能技術；機房內設有全時全方位智能巡檢機器人，防范設備及機房合規性風險。低碳、節能技術被應用在數據機房的方方面面。圖 39 中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心項目效果圖 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）91 四、國內數據中心產業低碳運營思考四、國內數據中心產業低碳運營思考 與技術實踐一樣，低碳運營模式創新也是實現數據中心低碳發展的重要因素，目前國內低碳運營總體處于探索期，本文從產業和政府兩個視角就相關模式做初步分析。（一）（一）產業層面：探索低碳定價及合作商業模式產業層面：探索低碳定價及合作商業模式 1.探索合同能源管理模式探索合同能源管理

179、模式（1 1）改造內容分析）改造內容分析 在分析管理模式之前，需對改造內容做了解。通過對多個實際案例分析，可以發現當前合同能源管理的改造內容以可以發現當前合同能源管理的改造內容以空調、電力等設備側置換升級為主，以空間空調、電力等設備側置換升級為主，以空間 AIAI 為核心的管為核心的管理側節能正在加快滲透理側節能正在加快滲透，同時部分場景也有疊加儲能、電池質量治理等新需求。具體如下圖所示：圖 40 合同能源管理改造內容（2 2）改造模式分析）改造模式分析 合同能源管理可以細分為多種模式，當前節能效益分享型是最常見模式，由節能服務公司提供節能設備的投資、設計、改造施工、安裝、調試及合同期內的維護

180、保養工作，客中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）92 戶與節能公司共同對合同期內的節能收益進行分享。操作模式要點主要分為以下五點：操作模式要點主要分為以下五點：1）效益分享期內雙方共同分享項目的節能效益，分享期和分享比例由雙方談判確定。2）上一年度的耗電量基準值由雙方協商達成一致后確定；改造后新系統單獨設置電表實施計量，系統穩定運行一個月后開始實施計量。3）合同期內系統的維護及相關費用均由節能服務方負責。4）合同期滿后，設備所有權歸客戶所有。5）如節能量達不到預期目標，節能服務方應采取進一步技術措施和手段保證預期節能量的實現，保證客戶的收益。需要注意的是：需要注意的是：1 1）節

181、能目標會計入合同，一般對改造后）節能目標會計入合同，一般對改造后 P PUEUE 和年節電和年節電費用有約束要求費用有約束要求。節能目標達成與服務器裝機負荷率關系較大，若在為區域運營商改造案例中：改造項目總投資約為 280 萬元，在目前的服務器裝機負荷率下，改造后每年節省電費 51.8 萬元，投資回收期約為 5.4 年。當負荷率達到 100%時，系統節約電費 72 萬元/年，投資回收期縮短為 3.8 年。為達到要求，當前“EMC+O”即疊加后期運營服務成為可選的新模式。2）節能效益不僅要考慮節電量，還要考慮機柜盤活帶來節能效益不僅要考慮節電量，還要考慮機柜盤活帶來中國數據中心產業（寧夏）發展白

182、皮書（2022 年）93 的收益的收益。盤活一方面是電力節省后的空間冗余，另一方面是機柜標準化后的利用率提升。如在為某企業的改造項目中：約定年節電 800 萬元，相當于盤活機架 230 架，增加收入 2000多萬/年。（3 3）效益計算及分享流程）效益計算及分享流程 1 1）計算）計算：客戶與節能服務公司針對節能改造后的節能效益的計算方法進行詳細的討論和研究，最終確定了節能效益的計算方法。首先，確定能耗監測電表的安裝位置和原則，經雙方同意后，盡快完成能耗監測電表的安裝工作。安裝了智能電表后，后續的測量計算工作即可展開，方便確定節能量和取定能耗基準線。節能量的計取主要遵循準確性、完整性、透明性的

183、原則，以能耗計量電表測量的數據作為計量的基礎，并引用 PUE 進行相應的核算，以適應各種設備的增減變動情況。節能量的計算主要參考了國家的相關標準。2 2）分享）分享：客戶與節能服務公司的節能效益分享自節能改造完成后開始實施，分享的基本原則是節能服務公司在開始幾年分成占主要比例，客戶占次要比例；合同結束后，設備和經濟效益全部歸客戶所有，節能效益分享如圖所示。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）94 圖 41 節能效益分享圖示（4 4）前期投資墊資問題）前期投資墊資問題 前期墊資問題對于資金不充裕的企業而言是一大挑戰，可以嘗試從政府支持、行業平臺、金融合作等方式實現突破 如 2022

184、 年，為進一步拓寬節能服務公司融資渠道，緩解節能服務公司融資難、融資貴的問題，中國節能協會節能服務產業委員會（EMCA）與華夏銀行、民生銀行、上海銀行、三井住友銀行、馬鞍山農商銀行、中關村融資租賃、平安租賃、三井住友融資租賃、誠泰融資租賃、中能化融資租賃、仲利國際租賃、中電科融資租賃、亦莊國際租賃、招商證券、中郵證券、中節能資本、北京綠色交易所等多家金融機構和眾多有資金實力的節能降碳投資公司建立了良好的合作關系，研究適合節能服務公司及合同能源管理節能降碳項目的新模式和新思路，共同推進節能服務公司的快速發展。又如與銀行、客戶合作的創新模式。節能服務公司為用中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（20

185、22 年）95 戶進行節能服務，墊資實施節能項目后，達到合同驗收標準但不按期支付使公司面臨著很大風險，近年來，某公司開始嘗試一種與客戶、銀行之間創新的支付模式，就是在合同簽訂之初就把銀行引進來，節能公司負擔節能項目的開發和投資，跟客戶簽節能服務合同，同時資金來源是銀行，而項目建成以后產生現金流到銀行那里，建立這樣一個三方關系。節能服務公司只需要承擔項目驗收風險，驗收之后客戶就必須支付節能服務費用，如果出現用戶賴賬問題，就會在銀行留下“污點”記錄。又如河南省政府牽頭構建節能投融資平臺，為節能項目拓寬融資渠道，建立一種創新型融資模式。2.2.探索租電分離新模式探索租電分離新模式 近來來，租電分離模

186、式成為互聯網大客戶的普遍訴求，近來來，租電分離模式成為互聯網大客戶的普遍訴求，需進一步明確相關合作模式需進一步明確相關合作模式?；ヂ摼W大客戶為了降低電費成本，分享 PUE 下降后的紅利，紛紛開始要求租電分離，即電費由自身直接來支付。這種模式對于數據中心服務商而言，無疑是消極的。原先包電模式下，月租或者年租是約定 PUE下的價格，因此服務商有動力通過努力將 PUE 優化以此來獲取更高凈收益。以一個例子來詳細說明下這種模式：大客戶 A 與服務商 B 達成約定，采用租電分離模式來計費，當實際 PUE 大于承諾 PUE（如 1.5）時，則要求服務商 B中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）

187、96 承擔額外的電費；當實際 PUE 在 1.51.4 間時，不與服務商B 分享電費壓降獲益；當 PUE 低于 1.4 時，部分獲益與服務商 B 分享。由此可見，這種模式對于服務商而言是比較被動，但在當前大客戶高話語權的情況下，這種模式難以拒絕，只能在模式設定上爭取主動權。展望未來，租電分離模式會越加普遍，從互聯網客戶向其他行業客戶延展也開始出現，因此，要求服務商與客戶在成本核算、模式設計上進行更多投入。3.3.探索綠色定價等其他新策略探索綠色定價等其他新策略 數據中心低碳成本核算及收益要考慮與碳交易的關系數據中心低碳成本核算及收益要考慮與碳交易的關系。對于將 ICT 納入碳配額管控的區域，要

188、充分考慮數據中心通過節能減排實現的碳交易成本或收益，如北京電信 2021 年碳配額不足購買成本超 800 萬元，能耗大頭就是數據中心。當前碳交易平均價格約為 40-50 元/噸，隨市場行情會有波動，但整體呈現下降趨勢，定價依據主要是全國全經濟尺度的邊際減排成本。此外，CCER 作為全國“糧票”，不受 ICT 是否納入管控影響。碳交易市場存在整體活躍度不足、碳交易市場存在整體活躍度不足、CCERCCER 市場待開啟等問市場待開啟等問題題。據上海環境能源交易所數據顯示，僅開市當天交易超百萬噸，之后的幾天為十幾萬噸，其余部分日交易量很多低于百噸。CCER 市場已暫停交易五年，不過近期生態環境部領導中

189、國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）97 講話及業界專家反饋的信息來看，有望在明年初開啟。（二）（二）政策層面：推進東西低碳協同運營規劃政策層面：推進東西低碳協同運營規劃 從政府層面而言，需要高度重視東西低碳協同運營體系的研究與建設，推動東西部政府圍繞資源整合、平臺建設及產業對接達成戰略協議，制定綠色能源、綠色算力、綠色經濟協同促進發展等相關政策，明確算力西遷和存算業務部署的產業扶持舉措，充分滿足東部數據中心低碳發展的關鍵訴求和發揮西部數據中心低碳資源的價值，統籌優化提升全國數據中心低碳運營水平。1.1.綠色能源做引，推高西部綠色經濟價值綠色能源做引，推高西部綠色經濟價值 “東數西

190、算”作為“瓦特”換“比特”產業升級的典型創新成果，基于數據中心高用電量和高經濟產出的二重屬性，充分發揮西部綠色能源優勢，一方面為全國經濟發展注入更多的綠色動能，另一方面為西部以“綠色”為特色的經濟發展增添更多活力。圖 42 數據中心高用電量與高經濟產出的二重屬性 資料來源：國家發改委 我國經濟進入數字經濟時代，全社會對算力需求仍十分中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）98 迫切，預計每年仍將以 20%以上的速度快速增長11，數據中心作為能耗大戶，用電量占全社會總用電量的 2%，節能和綠色化成大勢所趨。東數西算工程通過在西部建立大量的數據中心，與綠電直供等產業政策協同，有效提高對西

191、部光伏、風電等綠色能源的使用，推動數據中心綠色用能比例大幅提升。另一方面，“東數西算”不僅是引導一部分高耗能的產業和需求走向西部，有效就近消納西部綠色能源，加速本地綠色產業產生更多經濟價值，更多地將推動西部依托大數據中心構建數字產業生態基地，加速本地產業綠色化改造升級。通過探索跨區域數據中心運行增值服務和產業培育機制，依托數據中心就地發展數據加工、數據清洗、數據內容生產、數據應用、數據安全等智力密集型新業態，將“瓦特”產業轉化為“比特”產業，實現本地經濟的高質量綠色發展。圖 43 綠色經濟內涵 資料來源：華信數字基建產業研究院整理繪制 11 來源：國家發改委 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書

192、（2022 年）99 2.2.綠色算力賦能，建設全國綠色經濟先鋒軍綠色算力賦能，建設全國綠色經濟先鋒軍 我國區域經濟梯度仍持續存在，產業轉移是當前我國推動區域協調發展和產業轉型升級的重要方式。西部地區具有廣闊的發展空間、巨大的市場潛力和突出的資源優勢，是我國重要的戰略資源接續地和產業轉移承接地。西部大開發等區域協調戰略的深入實施與產業發展與轉移指導目錄（2018 年本）等政策、東西部幫扶機制合力推動原材料工業、裝備制造業、消費品工業、電子信息產業等向西部轉移，推動西部地區產業結構升級，算力需求不斷攀升。表 19 東西部對口幫扶情況 東部省市東部省市 對口幫扶西部省區（對口幫扶西部省區（2021

193、2021 年）年）北京 內蒙古 天津 甘肅（不含隴南市、定西市、臨夏回族自治州）上海 云南 江蘇 陜西、青海 浙江 四川 福建 寧夏 山東 重慶、甘肅隴南市、定西市、臨夏回族自治州 廣東 廣西、貴州 資料來源：關于進一步加強東西部扶貧協作工作的指導意見等 表 20 部分西部地區優先承接東部轉移發展產業概覽 西部省市區西部省市區 優先承接發展的產業優先承接發展的產業 寧夏 電子信息、新材料、新能源、智能制造裝備、汽車、軌道交通、航空航天、機械、化工等 甘肅 化工、新材料、有色金屬、鋼鐵、機械、電子信息、醫藥、食品等 內蒙古 鋼鐵、有色金屬、建材、新材料、輕工、機械、汽車、軌道交通、航空航天、電子

194、信息、醫藥等 貴州 電子信息、醫藥、機械、汽車、航空航天、智中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）100西部省市區西部省市區 優先承接發展的產業優先承接發展的產業 能制造裝備、軌道交通、新能源等 四川 電子信息、輕工、紡織、醫藥、食品等 重慶 電子信息、汽車、機械、智能裝備制造、新能源等 資料來源：產業發展與轉移指導目錄（2018 年本）“東數西算”工程將東部算力需求有序引導到西部，優化數據中心建設布局。在這一輪新的歷史機遇下，西部可立足土地、能源等資源優勢，尤其是豐富的可再生能源優勢，為西部算力增添綠色，打造綠色算力中心，同時通過算力集群與產業集群協同，促進東西部協同聯動，進一步

195、加快產業西遷步伐，優化西部產業轉型升級，助力西部經濟高質量發展，打造全國綠色經濟的先鋒軍。3.3.算力業務西遷，布局全國“前店后廠”大后方算力業務西遷，布局全國“前店后廠”大后方 近年來，由于熱點區域的資源限制（如北京的數據中心限建政策、上海的數據中心用能、用地管控等）以及企業運營成本管控的要求，與西部地區充裕的資源條件、政府引進云產業等優惠政策（土地、電價優惠等）等不謀而合，推動大中型云商形成以東部為“前店”（承接實時和較低時延的業務）、西部為“后廠”（承接離線和中高時延業務）的算力資源布局模式。典型實踐如 AWS，以北京為前店，寧夏中衛為后廠模式興建、發展和推廣云服務，向位于中國各地的客戶

196、提供云服務。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）101 圖 44 云商前店后廠資源布局示意圖 資料來源：華信數字基建產業研究院“東數西算”將進一步促進大中型云商強化“前店后廠”的算力資源布局，加速將東部中高時延業務西遷，西部地區將成為全國“東數西算”的“大后方”，承接東部乃至全國范圍需 AI 訓練、離線大數據分析、影視后期制作渲染以及網頁瀏覽、電子商務等其他實時性要求不高業務的算力需求。比如，字節跳動將抖音、西瓜視頻等內容審核、離線數據分析等業務落地重慶；中國移動將 大秦帝國、大笑江湖、賽爾號等影視節目的渲染工作放到位于克拉瑪依的云計算和大數據中心完成?？梢灶A見，伴隨“前店后廠”

197、模式增強，更多的“東數西訓”、“東數西渲”、“東數西算”實踐將在西部落地生根。4.4.存算分離助力，打造全國“東數西存”主陣地存算分離助力，打造全國“東數西存”主陣地 數據作為新的生產要素，其安全性備受關注，依托高可中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）102靠、高性能、大容量的專業存儲系統，實現數據資源能效優化，并系統化構建數據戰略災備體系，多重確保數據安全，也是“東數西算”戰略落地的重要課題。另一方面，存算分離技術不斷深化演進，改變數據在本地的存儲、備份、加工、處理和分析等行為，實現數據遠距離傳輸與計算，支撐“東數西存”、“東數西備”等“東數西算”的重要業務場景實現。比如，青海

198、西寧依托中國電信建設國家科技管理信息系統異地數據災備中心；中國移動聯合國家心血管病中心，將東部地區的醫療影像溫數據、冷數據自動搬遷至西部數據中心，實現高可靠低成本存儲。圖 45 東數西存概念圖 資料來源：華信數字基建研究院繪制 西部地區要抓住“東數西存”、“東數西備”的重大機遇，系統化構建數據戰略災備體系，打造全國“東數西存”的主陣地。寧夏地理位置接近中國版圖幾何中心，處于承東啟西、連接南北的中樞位置，也是西部大開發的重要依托和前沿陣中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）103地，具備良好東西協作基因和傳統，如以閩寧合作、浙寧合作為代表的山海協作不斷持續深化，“東數西算”將以算力產

199、業為基礎，促進東西產業協同，打造新時代山海協作升級版。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）104五五、總結及展望、總結及展望 隨著新一輪科技革命和產業變革的深入發展，數字經濟進入“算力時代”，有著數字地產、數字能源、數字科技三重載體特征的數據中心無疑是新時代最堅實的支撐底座。而低碳無疑是數據中心最重要的底色，全面推進數據中心低碳化發展是未來我國數據中心的核心主題之一。對于企業和政府，做好應對準備需要關注未來以下幾大趨勢：（1）制冷技術將從風液共存到風退液進，液冷模式將從冷板式逐步轉向浸沒式。（2）二次能源循環利用成為提高數據中心能源利用效率的重要舉措，未來應重點關注余熱回收應用場

200、景創新和技術模式選取。（3）綠電與數據中心的融合發展水平將不斷提升，綠電交易成為重要途徑，分布式綠電將逐步被集中式綠電+混合市電模式取代。（4）數據中心低碳化還需要關注存量改造，合同能源管理會成為主流模式。（5）為應對低碳帶來的成本困境（“綠色緊箍咒”），不僅需要技術側注重精準選型，還需要持續關注數據中心與碳交易市場的價值協同。（6）東西部數據中心間的低碳協同運營隨著東數西算中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）105戰略實施會越發成為剛性需求，綠色算力、綠色能源、綠色經濟三者之間的協同價值會越發凸顯。我國數據中心低碳化發展還處于半成熟期，未來任道重遠，本白皮書希望能夠為此貢獻一份

201、力量。中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）106 參考文獻參考文獻 1美國聯邦政府.聯邦數據中心整合計劃（FDCCI）.S.2010 2新加坡.綠色數據中心技術路線圖S.2014 3美國聯邦政府.聯邦信息技術采購改革法案(FITARA)S.2016 4美國聯邦政府.數據中心優化倡議(DCOI)S.2016 5國務院.關于大力發展裝配式建筑的指導意見 S.2016-09-30 6 中共中央辦公廳、國務院辦公廳.關于進一步加強東西部扶貧協作工作的指導意見S.2016-12-07 7工業和信息化部.產業發展與轉移指導目錄（2018 年本）S.2018-12-30 8上海市經信委.上海市

202、互聯網數據中心建設導則S.2019-06-11 9 國際環保組織綠色和平，華北電力大學.點亮綠色云端:中國數據中心能耗與可再生能源使用潛力研究R.2019-09-09 10歐盟委員會.歐洲數據中心能源效率現狀白皮書R.2020 11歐盟委員會.數據中心能源效率最佳實踐行為準則S.2020 12歐盟委員會.塑造歐洲的數字未來R.2020 13賽迪顧問.中國液冷數據中心發展白皮書（2020）R.2020-12-10 14 國家發展改革委，中央網信辦，工業和信息化部，國家能源局.關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見S.2020-12-23 15日本政府.綠色增長戰略S.2020-1

203、2-25 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）107 16 北京市經濟和信息化局.北京市數據中心統籌發展實施方案(2021-2023 年)S.2021-04-27 17 廣東省能源局.關于明確廣東省數據中心能耗保障相關要求的通知S.2021-04-27 18 上海市經濟和信息化委，上海市發改委.關于做好 2021年本市數據中心統籌建設有關事項的通知S.2021-04-28 19 國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局.全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案S.2021-05-24 20 國家機關事務管理局 國家發展和改革委.國家機關事務管理局 國家發展和

204、改革委員會S.2021-06-01 21 工業和信息化部.新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023 年）S.2021-07-04 22 北京市發展改革委.關于進一步加強數據中心項目節能審查的若干規定S.2021-07-26 23 國家發改委.完善能源消費強度和總量雙控制度方案S.2021-09-11 24ODCC.數據中心功率密度演進白皮書R.2021-09-15 25 國家發展改革委、工業和信息化部、生態環境部、市場監管總局、國家能源局.關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見S.2021-10-21 26 北京市發展改革委，北京市機關事務管理局，北京市經濟和信息化局等 11

205、部門.北京市進一步強化節能實施方案 S.2021-11-02 27 工業和信息化部.“十四五”信息通信行業發展規劃 S.2021-11-16 28 CDCC.2021 年中國數據中心市場報告R.2021-11-24 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）108 29 國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局.貫徹落實碳達峰碳中和目標要求 推動數據中心和 5G 等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案S.2021-12-08 30 國務院.“十四五”數字經濟發展規劃 S.2021-12-12 31 節能與綜合利用司.國家通信業節能技術產品應用指南與案例（2021）S.202

206、1-12-10 32 節能與綜合利用司.國家工業節能技術應用指南與案例（2021）S.2021-12-31 33 江蘇省工業和信息化部.江蘇省新型數據中心統籌發展實施意見S.2021-12-31 34 國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局.關于同意寧夏回族自治區啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點的復函等 4 文件S.2021-2022 35 國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局.關于同意長三角地區啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點的復函等 4 文件S.2021-2022 36 內蒙古自治區政府.內蒙古自治區“十四五”節能規劃S.2022-02-08

207、37國務院.關于進一步釋放消費潛力促進消費持續恢復的意見S.2022-04-25 38 上海市通信管理局.新型數據中心“算力浦江”行動計劃（2022-2024 年）S.2022-06-14 39國際環保機構綠色和平與中華環保聯合會.綠色云端2022R.2022-07-12 40 北京市經濟和信息化局.北京市推動軟件和信息服務業高質量發展的若干政策措施S.2022-7-26 中國數據中心產業（寧夏）發展白皮書（2022 年）109 41 北京市發展和改革委.關于印發進一步加強數據中心項目節能審查若干規定S.2022-7-27 42 貴州省人民政府.關于加快推進“東數西算”工程建設全國一體化算力網

208、絡國家(貴州)樞紐節點的實施意見 S.2022-7-27 43 工業和信息化部辦公廳 國家發展改革委辦公廳 商務部辦公廳 國管局辦公室 銀保監會辦公廳 國家能源局綜合司.國家綠色數據中心評價指標體系S.2022-11-16 44 寧夏回族自治區發展改革委.寧夏回族自治區可再生能源發展“十四五”規劃S.2022-12-05 關于作者關于作者 顧問 盛立，華信咨詢設計研究院有限公司副總經理、總咨詢師。朱敏，華信咨詢設計研究院有限公司咨詢研究院院長。主編 唐汝林，華信咨詢設計研究院有限公司咨詢研究院數字基建咨詢所所長，華信 IDC 業務咨詢牽頭人，數字化+生態圈第一作者。編委 王德智，華信咨詢設計研

209、究院有限公司咨詢研究院數字基建咨詢所咨詢顧問。項淼琴，華信咨詢設計研究院有限公司咨詢研究院數字基建咨詢所咨詢顧問。蔣維娜，華信咨詢設計研究院有限公司咨詢研究院數字基建咨詢所咨詢顧問。如需獲得有關華信咨詢設計研究院有限公司咨詢業務的詳細資料，請發送郵件至：，電話聯絡：0571-85328278。如需了解更多咨詢業務的精彩洞察，請關注我們的官方微信賬號：孜尋，ID：hx_Consulting，或“華信咨詢設計研究院有限公司”。AboutAbout U Us s 華信咨詢設計研究院有限公司成立于 1984 年，總部位于浙江杭州，是中國通信服務的全資子公司。公司一直致力于通信、建筑、網信安全及行業信息

210、化的研究咨詢、設計與實施。作為國家級高新企業，綜合實力位居全國同行前列，連續8年獲住建部全國工程勘察設計企業勘察設計收入前50。公司設有咨詢研究院，是國內領先的信息化領域管理咨詢機構，擁有近二百人的咨詢團隊，利用豐富的信息化行業知識和科學的分析決策模型，致力于為國內外政府機構、事業部門、電信運營商及各行業企業的戰略謀劃、投資決策、組織運營、管理提升、機制改革、數字化轉型等提供一攬子解決方案。具體包括：（1 1）戰略與市場咨詢：）戰略與市場咨詢：為國內外政府和企業提供發展戰 略規劃、商業計劃、經營分析、產品管理、渠道管理、精準營銷、服務體驗、智慧運營和新媒體運營等方面的管理咨詢服務。（2 2）組

211、織與人力資源管理咨詢：）組織與人力資源管理咨詢：為企業提供人力資源發展戰略、組織架構與崗位設計、專業人才配置與發展、績效和激勵體系優化、人力資源智慧化解決方案等方面管理咨詢和培訓服務。（3 3）運營管理咨詢：）運營管理咨詢：為企業提供運營流程的設計與優化、運營管理體系設計及優化、智慧運營解決方案等方面的管理咨詢服務。（4 4）供應鏈管理咨詢：）供應鏈管理咨詢：為政府和企業在采購、物流、供應商、質量管理領域提供政策研究、發展規劃、流程優化、管理提升、實施改進、信息化平臺設計、大數據應用研究等方面的管理咨詢服務。（5 5）項目管理咨詢：）項目管理咨詢：為政府和企業提供項目管理流程、項目管理制度體系

212、、項目管控體系建設方面的管理咨詢服務。（6 6）財務與投資咨詢：）財務與投資咨詢：為企業提供財務及投資規劃、投資并購、投資決策及后評價、項目績效評價等方面管理咨詢服務。（7 7）內審、內控與風險管理咨詢：）內審、內控與風險管理咨詢：為企業提供內部審計、效益審計、內控手冊修訂、內控流程優化、內控有效性評價、全面風險管理、重大風險分析等方面的管理咨詢服務。（8 8）新興領域行業咨詢：）新興領域行業咨詢：為政府和企業提供新興領域行業在 IDC、云計算、物聯網、大數據、5G、衛星等領域的資源規劃、行業洞察及對標、產品建設、運營推廣等發展策略咨詢，提供縱向布局垂直行業一體化解決方案。（9 9）信息化解決方案咨詢：）信息化解決方案咨詢：為政府、行業、協會、企業、園區客戶提供細分行業的信息化項目建議書、可行性研究報告、信息化頂層設計信息化行動或實施方案、數字化轉型方案、信息化解決方案編制等專項咨詢服務，并提供橫跨項目立項、采購、建設、驗收的全過程咨詢服務。華信咨詢設計研究院有限公司 地址：浙江省杭州市濱江區春波路 999 號 網址：http:/