目前中國數(shù)據(jù)中心采購可再生能源的途徑包括自建可再生能源發(fā)電項(xiàng)目、直接從發(fā)電企業(yè)采購可再生能源、購買綠色電力證書等方式。

2007年第一代iPhone上市時(shí)，存儲空間最低4GB，最高16GB。放到現(xiàn)在，裝個(gè)操作系統(tǒng)都很吃力。

再往前追溯，2001年上市的Nokia 7650存儲空間4MB，只有3.4MB對用戶開放。7650是諾基亞第一款配有內(nèi)置攝像頭的手機(jī)，每張照片大約30KB，3.4MB也只夠存儲幾百張照片。

數(shù)字信息時(shí)代，我們的手機(jī)存儲空間跨過了幾個(gè)數(shù)量級，我們每天使用與生產(chǎn)的數(shù)據(jù)量不斷膨脹。

與此同時(shí)，人類社會的整體數(shù)據(jù)量也呈幾何級增長。特別是在大數(shù)據(jù)、人工智能與物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息數(shù)據(jù)成了新時(shí)代的戰(zhàn)略物資，堪稱 “數(shù)字石油”。

除了手機(jī)存儲空間，信息數(shù)據(jù)更多的存儲場景是——數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心是數(shù)字信息時(shí)代的重要基礎(chǔ)設(shè)施。對于個(gè)人來說，我們聊微信、發(fā)自拍、看視頻等一切的互聯(lián)網(wǎng)行為都記錄在數(shù)據(jù)中心里；對于企業(yè)來說，不管是自建機(jī)房還是使用云服務(wù)，數(shù)據(jù)中心存儲著企業(yè)賴以生存的一切數(shù)字戰(zhàn)略物資與機(jī)密；對于國家來說，數(shù)據(jù)中心更是信息戰(zhàn)略與安全的重要節(jié)點(diǎn)。

思科公司2018年發(fā)布的報(bào)告顯示，2016年全球數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量達(dá)6.8ZB，未來五年內(nèi)將達(dá)到20.6ZB，比2016年的數(shù)據(jù)量增加三倍多。

雖然數(shù)據(jù)中心的重要性可見一斑，但它有一個(gè)一般人注意不到的大問題。走進(jìn)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，無數(shù)臺主機(jī)與服務(wù)器高速運(yùn)行著。但你知道嗎，科技感十足的數(shù)據(jù)中心可是一個(gè)不折不扣的“能耗殺手”。

1,608.89億千瓦時(shí)

根據(jù)相關(guān)最新研究報(bào)告，2018年中國數(shù)據(jù)中心總能耗為1,608.89億千瓦時(shí)，占中國全社會用電量的2.35%，超過了上海市2018年全社會用電量（1,567億千瓦時(shí)）。

1,608.89億千瓦時(shí)，相當(dāng)于讓2千萬臺家用空調(diào)運(yùn)行一年，或者2百萬輛電動SUV從北京到巴黎往返10次。

而在未來5年里，中國數(shù)據(jù)中心的能耗還會以年平均增長率10.64%的比例持續(xù)高速增長。


中國數(shù)據(jù)中心未來5年能耗增長預(yù)測

數(shù)據(jù)中心為何會如此耗電？

數(shù)據(jù)中心的主要耗電設(shè)備，一是大量的主機(jī)與服務(wù)器（占40%用電量），二是給IT設(shè)備降溫的大型空調(diào)（同樣占40%用電量）。這些設(shè)備以及照明、供電設(shè)備等的疊加能耗，使數(shù)據(jù)中心成了欣欣向榮的信息產(chǎn)業(yè)背后的“電老虎”。

對于數(shù)據(jù)中心來說，能耗是懸在頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍，因?yàn)殡娰M(fèi)要占到全部運(yùn)營成本的60-70%[注釋1]左右。為了降低能耗，節(jié)省電費(fèi)開支，數(shù)據(jù)中心行業(yè)采取的最為竭力的措施是，在改善電源使用效率也就是PUE（Power Usage Effectiveness）上下功夫。

PUE無法根本改變的環(huán)境影響

PUE是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心設(shè)施使用的總能量與提供給IT計(jì)算設(shè)備的能量之比。數(shù)據(jù)中心的PUE值越接近于1，表示該數(shù)據(jù)中心用于IT負(fù)載以外的能耗越低，其能源利用效率就越高 。改善PUE的方法主要包括減少支持基礎(chǔ)設(shè)施的能耗（提高制冷效率等技術(shù)措施）和減少電力系統(tǒng)損耗兩種途徑。

政府相關(guān)政策也主要圍繞改善PUE來引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排。比如北京、上海的最新政策要求，新建數(shù)據(jù)中心的PUE值必須達(dá)到1.3[注釋2]-1.4[注釋3]的水平。

政府與行業(yè)在改善PUE方面的確取得了一些成績，目前，中國主流在用超大型數(shù)據(jù)中心的平均PUE數(shù)值為1.63，2013年后投產(chǎn)的大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE低于1.50[注釋4]。

但是，僅改善PUE存在的局限性是，它無法反映數(shù)據(jù)中心使用高比例化石能源引起的大氣污染與碳排放問題。即便數(shù)據(jù)中心將PUE降到1.0，也無法改變這個(gè)“1”背后的化石能源污染。

根據(jù)綠色和平與華北電力大學(xué)的最新報(bào)告，數(shù)據(jù)中心給中國自然環(huán)境帶來不少負(fù)擔(dān)。2018年中國數(shù)據(jù)中心使用火電1,171.81億千瓦時(shí)，間接造成4,687噸煙塵、23,436噸二氧化硫、22,264噸氮氧化物、以及9,855萬噸二氧化碳的排放。


2018年中國數(shù)據(jù)中心環(huán)境影響

如果中國數(shù)據(jù)中心不采取額外措施提高可再生能源使用率，未來五年（2019年-2023年）新增數(shù)據(jù)中心的用電量將會產(chǎn)生3,085噸煙塵，15,427噸二氧化硫，14,655氮氧化物噸，以及6,487萬噸二氧化碳的排放。

該如何解決這個(gè)困局呢？可再生能源采購了解一下！

全球科技行業(yè)可再生能源采購趨勢

2011年以來，國際科技行業(yè)形成了一股采購可再生能源浪潮。通過投資建設(shè)可再生能源發(fā)電站、從可再生能源發(fā)電企業(yè)直接購電等方式，國際科技行業(yè)逐步向“100%可再生能源目標(biāo)”邁進(jìn)。這些行動背后的動力既有應(yīng)對氣候變化的企業(yè)社會責(zé)任，也有經(jīng)濟(jì)與品牌因素。

中國是世界科技行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者之一。這股潮流刮到中國科技行業(yè)了嗎？

從調(diào)研結(jié)果來看，中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)的可再生能源電力使用情況并不樂觀。

根據(jù)綠色和平與華北電力大學(xué)的計(jì)算，2018年中國數(shù)據(jù)中心的可再生能源電力比例為23%，低于中國全社會用電量中可再生能源電力的比重26.5%。


2018年可再生能源電力使用比例：中國數(shù)據(jù)中心與中國全社會的對比

導(dǎo)致中國數(shù)據(jù)中心的可再生能源電力使用比例低于中國全社會用電量中國電網(wǎng)平均 的原因，一是中國數(shù)據(jù)中心建設(shè)選址集中在北京、浙江、江蘇等可再生能源電力占比較低的省份；二是數(shù)據(jù)中心企業(yè)幾乎沒有自購可再生能源的行為，行業(yè)尚未形成大規(guī)模性采購可再生能源電力的趨勢。

雖然中國數(shù)據(jù)中心尚未大規(guī)模采購可再生能源，但推動行業(yè)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力已經(jīng)凸顯。應(yīng)對氣候變化與環(huán)境污染等社會責(zé)任、減少能源成本、提高品牌效應(yīng)以及滿足客戶需求等，都正在驅(qū)動著中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)向清潔低碳方向發(fā)展。


后PUE時(shí)代能耗最優(yōu)解決方案

那么問題來了：采購可再生能源（綠色電力），企業(yè)采購綠色電力具體可以怎樣做？

目前中國數(shù)據(jù)中心采購可再生能源的途徑包括自建可再生能源發(fā)電項(xiàng)目、直接從發(fā)電企業(yè)采購可再生能源、購買綠色電力證書等方式。隨著中國可再生能源電力市場化交易機(jī)制的完善，數(shù)據(jù)中心未來有望通過分布式市場化交易、委托售電公司代理可再生能源采購、參與電力現(xiàn)貨市場交易等更多樣化的方式采購可再生能源。

河北、貴州等可再生能源豐富的地區(qū)，已經(jīng)有部分?jǐn)?shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)或計(jì)劃實(shí)現(xiàn)100%使用可再生能源供電的案例。隨著中國電力市場進(jìn)一步向經(jīng)營性用戶放開以及可再生能源消納保障機(jī)制的落實(shí)，中國數(shù)據(jù)中心大規(guī)模使用可再生能源的外部障礙都將逐漸消除。

后PUE時(shí)代，期待中國數(shù)據(jù)中心加大采購可再生能源力度，展現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型方面的領(lǐng)導(dǎo)力，成為中國應(yīng)對氣候變化、節(jié)能減排行動的中堅(jiān)力量！

期待在不遠(yuǎn)的將來，騰訊、阿里巴巴以及萬國數(shù)據(jù)等龍頭企業(yè)能帶領(lǐng)中國科技行業(yè)在綠色電力采購領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越，讓科技從終端產(chǎn)品、到背后能源都能真正地造福人類。

[注釋1] 2014年度中國數(shù)據(jù)中心能效現(xiàn)狀白皮書

[注釋2]《上海市推進(jìn)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)助力提升城市能級和核心競爭力三年行動計(jì)劃（2018-2020年）》

[注釋3]《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄(2018年版)》

[注釋4]《全國數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引（2018）》