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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。

數千公(gong)里(li)之(zhi)外的(de)貴州，群山峻嶺之(zhi)間，分布(bu)著蘋果、華為(wei)、騰訊等多(duo)家公(gong)司的(de)數據中心。無論身處(chu)何地(di)，你手機云端的(de)相片、朋友圈(quan)的(de)視(shi)頻(pin)、網盤(pan)里(li)的(de)資料，或許都存儲(chu)于(yu)此。

主流數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)不約而同(tong)地(di)棲身(shen)偏遠地(di)區(qu)，這不是偶然。在提供海量數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)服務(wu)的同(tong)時，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)自身(shen)也在消耗著大(da)量能(neng)源。據(ju)(ju)(ju)記者了解，當前(qian)電(dian)費已(yi)經占到數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)總(zong)運(yun)(yun)營成本的一(yi)半左右。“耗能(neng)過高，一(yi)直都是數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)運(yun)(yun)營中(zhong)(zhong)的痛點。”華(hua)為(wei)技術有(you)限公司(si)能(neng)源產業發展首席(xi)專家馬俊禮告訴記者，為(wei)降低能(neng)耗，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)從前(qian)期(qi)選址(zhi)開始就要謹慎考慮。

隨(sui)著5G、云計(ji)算等新(xin)(xin)興(xing)技術(shu)的大(da)規模推廣(guang)應(ying)用(yong)，用(yong)戶需求正(zheng)呈幾何(he)級爆發之勢，我國數據(ju)中心的數量隨(sui)之急速(su)攀升，相應(ying)的用(yong)電(dian)量也在急劇增加，已對(dui)電(dian)力供應(ying)提出(chu)新(xin)(xin)的挑戰。

“它(ta)們(men)就像一個個不冒煙的(de)(de)鋼廠，創造經濟價值的(de)(de)同時(shi)也帶來高能(neng)耗”“預(yu)計(ji)未來幾年數據中心(xin)的(de)(de)規(gui)模及能(neng)耗仍將(jiang)保持30%以上的(de)(de)高速增長”

與傳(chuan)(chuan)統(tong)能(neng)(neng)耗單(dan)元不(bu)同，數據(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)24小時(shi)“連(lian)軸轉”，晝(zhou)夜不(bu)停的運行方式勢必會增加能(neng)(neng)耗。數據(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)的核心(xin)功能(neng)(neng)在于實(shi)現信息(xi)集(ji)中(zhong)(zhong)存(cun)儲、傳(chuan)(chuan)輸、交換。它(ta)的基(ji)本單(dan)位是服務器(qi)，若干服務器(qi)又(you)組(zu)成一(yi)個機架(jia)。需求不(bu)同，數據(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)的機架(jia)數量各(ge)異(yi)。

根(gen)據工信部5月公布的《全(quan)國(guo)數據中(zhong)心應用(yong)發展指引（2018）》數據顯示，截至(zhi)2017年底，我(wo)國(guo)在用(yong)數據中(zhong)心的機(ji)架總(zong)規模為166萬個，同比(bi)增長33.4%，其中(zhong)大型、超(chao)大型數據中(zhong)心的規模增速達到68%。

規模激增的背后是能耗(hao)(hao)的持(chi)續攀升。工信部(bu)今年2月(yue)公布的數(shu)(shu)據(ju)顯示(shi)，截至2017年底，各(ge)類在用數(shu)(shu)據(ju)中心達(da)28.5萬(wan)(wan)個(ge)，全(quan)年耗(hao)(hao)電(dian)量(liang)超過1200億(yi)千瓦時(shi)，約占我國全(quan)社(she)會用電(dian)量(liang)的2%，超過全(quan)球單座(zuo)發(fa)電(dian)量(liang)最(zui)高的三峽(xia)電(dian)站當年976.05億(yi)千瓦時(shi)的發(fa)電(dian)量(liang)。與此同時(shi)，僅經(jing)營(ying)互聯網業務的數(shu)(shu)據(ju)中心，規劃在建(jian)機架到2017年底就達(da)107萬(wan)(wan)個(ge)，“預計未來(lai)幾年數(shu)(shu)據(ju)中心的規模及(ji)能耗(hao)(hao)仍(reng)將保持(chi)30%以上的高速增長”。

而(er)按照國(guo)家(jia)節能中(zhong)心(xin)及中(zhong)國(guo)電子節能技術(shu)協(xie)會(hui)數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)節能技術(shu)委員會(hui)聯合發(fa)布(bu)的統計數(shu)(shu)據(ju)，2012—2016年，我國(guo)數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的年耗電量增速始終維持在12%以(yi)上，最高達(da)16.8%，并指出“數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的高能耗不僅給機構和企業(ye)帶來了沉重負擔，也造成了全社會(hui)能源的巨大浪費”。

值得注意(yi)的是(shi)，由(you)于技術(shu)原(yuan)因，數(shu)據中(zhong)(zhong)心的實(shi)際(ji)能(neng)(neng)耗(hao)往(wang)往(wang)高(gao)于統計(ji)(ji)數(shu)據。“按(an)照用途，數(shu)據中(zhong)(zhong)心分為(wei)企業自(zi)(zi)建自(zi)(zi)用、以(yi)盈利為(wei)目的兩大類。由(you)于各種原(yuan)因，自(zi)(zi)建部分很難全(quan)部統計(ji)(ji)進去(qu)，這(zhe)意(yi)味著實(shi)際(ji)用電(dian)量比公開數(shu)據還要高(gao)。”中(zhong)(zhong)國電(dian)子節能(neng)(neng)技術(shu)協會數(shu)據中(zhong)(zhong)心節能(neng)(neng)技術(shu)委員會秘(mi)書長(chang)呂天文稱。

在(zai)部分典(dian)型地(di)區，數(shu)據(ju)(ju)中心的能耗(hao)增長(chang)更為突出。“比如，2010年(nian)時(shi)，北京的數(shu)據(ju)(ju)中心總(zong)耗(hao)電量(liang)為26.6億千瓦(wa)時(shi)，到了(le)2015年(nian)，這個數(shu)字已增至67億千瓦(wa)時(shi)，占到北京全社會用(yong)電量(liang)的7%，去年(nian)更進一步，已經突破100億千瓦(wa)時(shi)了(le)。”中國工程建設(she)標準化協(xie)會信息通信專業委(wei)員會副主(zhu)任委(wei)員曲(qu)海(hai)峰(feng)告訴記者，除了(le)高增速，能耗(hao)密度(du)高也是(shi)數(shu)據(ju)(ju)中心的特征之一。

與水泥、冶金等傳(chuan)統高耗能行(xing)業逐步進入平穩發展(zhan)期、能耗難以(yi)再現飛躍形(xing)成鮮明(ming)對比的(de)(de)是，數據(ju)中心作為新(xin)興產業，其用(yong)電量(liang)隨著業務擴容而加速增長(chang)的(de)(de)趨(qu)勢非(fei)常明(ming)顯。“相比其他(ta)行(xing)業，無論單位(wei)產能用(yong)電量(liang)，還是單位(wei)建(jian)筑(zhu)面積耗電量(liang)，數據(ju)中心均已位(wei)居前列。按照8—10年運行(xing)周期計算(suan)，能源成本(ben)已占到(dao)數據(ju)中心總成本(ben)的(de)(de)一半(ban)左右，電費甚(shen)至比機房本(ben)身還貴。它們就(jiu)像一個個不(bu)冒煙的(de)(de)鋼廠，創造(zao)經濟價值的(de)(de)同時也帶來高能耗。”曲海峰稱。

“我(wo)國(guo)(guo)現存900—1000萬臺服務(wu)器(qi)，總體能耗至少(shao)比國(guo)(guo)際先(xian)進(jin)水平差(cha)了30%以上，與國(guo)(guo)際頂尖同行的(de)差(cha)距甚至超過40%” “改造(zao)核心設備，好比給一輛行駛(shi)中的(de)車更換發動機(ji)，談何容易？”

海量電耗從何而來？據(ju)呂天文介紹(shao)，數據(ju)中心既包括服務器等(deng)核心設(she)備(bei)，即(ji)能源消耗的主(zhu)體，也有(you)不間斷電源、照明、冷卻等(deng)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)。

“就像(xiang)電腦(nao)需要散(san)熱一(yi)樣，數據(ju)中心對環境要求(qiu)極高，往往依賴空調、冷水機等設(she)備(bei)來降(jiang)溫(wen)，冷卻部分的用能(neng)(neng)(neng)占到輔(fu)助設(she)施用能(neng)(neng)(neng)的60%以上。這(zhe)也(ye)(ye)是(shi)張(zhang)北、貴州(zhou)等非用戶中心區域備(bei)受各大數據(ju)中心青睞的原(yuan)因，因為這(zhe)些(xie)地區平均溫(wen)度(du)相對較低，冷卻的用能(neng)(neng)(neng)成本也(ye)(ye)會相應降(jiang)低。”呂天文說。

在此背景下，我國(guo)(guo)專門推出(chu)了一(yi)項衡量(liang)數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)能(neng)(neng)效水(shui)平的評(ping)價指標(biao)——電能(neng)(neng)使用效率值(zhi)（PUE）。該(gai)指標(biao)由數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)設(she)備總(zong)能(neng)(neng)耗(hao)除以信息(xi)設(she)備能(neng)(neng)耗(hao)得出(chu)，基準值(zhi)為(wei)2，數(shu)值(zhi)越(yue)接近(jin)1意味著(zhu)能(neng)(neng)源利用效率越(yue)高。今年(nian)(nian)2月，工(gong)信部、國(guo)(guo)家機(ji)關事務管(guan)理局、國(guo)(guo)家能(neng)(neng)源局出(chu)臺《關于加強綠色數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)建設(she)的指導(dao)意見(jian)》，要求(qiu)到2022年(nian)(nian)，“數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)平均能(neng)(neng)耗(hao)基本達到國(guo)(guo)際先進水(shui)平，新建大型、超大型數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)的PUE達到1.4以下”。

目前(qian)我國(guo)(guo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)的PUE距(ju)離(li)1.4有(you)多(duo)遠(yuan)？工信(xin)部數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)顯(xian)示(shi)，我國(guo)(guo)在用超大型(xing)、大型(xing)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)的平均PUE分(fen)別為1.63、1.54，規劃(hua)在建數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)的平均設計PUE在1.5左右，只有(you)一小部分(fen)新建數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)PUE可做到1.4以(yi)下。

曲海峰指出：“我國現存900—1000萬(wan)臺服務器，總(zong)體能耗(hao)至(zhi)少比國際先(xian)進水平差了30%以(yi)上，與國際頂(ding)尖同行的差距甚至(zhi)超過40%。對此不得不想辦法改(gai)造。”

但改造并非易事(shi)。“對數據中心而言，信息設(she)備(bei)能(neng)耗屬(shu)于無法(fa)壓減的能(neng)耗，因為早在(zai)購(gou)買服務器時就(jiu)已確定基礎能(neng)耗，只(zhi)有通過更先進的制造工藝(yi)才能(neng)實現(xian)節(jie)電(dian)。”國網冀北電(dian)力(li)科信部智能(neng)處處長徐(xu)彭(peng)亮表示。

來自阿里、騰訊等公司(si)的(de)相(xiang)關團隊也證(zheng)實(shi)，現有(you)措施更適用于冷(leng)卻等輔助環(huan)節(jie)的(de)降耗，核心(xin)設備的(de)降耗手段(duan)極為有(you)限。“以百萬(wan)臺服務器規模(mo)的(de)數(shu)據中心(xin)為例(li)，PUE降低(di)0.1，每年可節(jie)約億元級電(dian)費，但哪怕是降個0.1也絕非(fei)易事(shi)。”騰訊數(shu)據中心(xin)專家工程師李(li)典林(lin)稱。

“通(tong)過一定的(de)節(jie)能手段、改變粗放管(guan)理方式，可帶來10%—20%的(de)能效提升。但因(yin)數據(ju)中(zhong)心全天候不間斷運(yun)行(xing)，改造(zao)核心設備(bei)，好(hao)比(bi)給一輛行(xing)駛中(zhong)的(de)車更(geng)換發動機，談何容易？”曲海(hai)峰稱。

“能耗問題(ti)已成為阻礙數(shu)據中心產業(ye)發展的(de)主要矛盾”“通過以(yi)新代舊(jiu)、以(yi)大代小逐步實現升級反(fan)倒是一種更好的(de)選擇，但(dan)這項工作光靠(kao)信(xin)息產業(ye)一個行(xing)業(ye)力量遠(yuan)遠(yuan)不夠”

數據中心(xin)激增的能(neng)(neng)(neng)耗已引發多(duo)方關注。早(zao)在2013年，國家(jia)發改委(wei)、工(gong)信(xin)部、國家(jia)能(neng)(neng)(neng)源局等部門就(jiu)聯合發布《關于(yu)(yu)(yu)數據中心(xin)建設布局的指導意(yi)見》，著手監管能(neng)(neng)(neng)耗問(wen)題。此(ci)后，《關于(yu)(yu)(yu)進一步加(jia)強通(tong)信(xin)業節能(neng)(neng)(neng)減(jian)排工(gong)作的指導意(yi)見》《關于(yu)(yu)(yu)國家(jia)綠色數據中心(xin)試點(dian)工(gong)作方案》等相(xiang)繼出臺。

在地(di)方層面，北京(jing)、上(shang)海、深圳(zhen)等(deng)(deng)地(di)數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)密集地(di)紛紛出臺政策控制(zhi)其能耗——或(huo)在中(zhong)(zhong)心(xin)城區(qu)全面禁止新(xin)建(jian)和(he)擴建(jian)數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)；或(huo)要求新(xin)建(jian)數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)PUE值(zhi)(zhi)須限制(zhi)在1.3以(yi)下(xia)；或(huo)實施鼓勵政策，對PUE值(zhi)(zhi)低于1.25的數(shu)據中(zhong)(zhong)心(xin)，新(xin)增(zeng)能源消(xiao)費可給(gei)予實際替代量40%以(yi)上(shang)等(deng)(deng)支持(chi)。

不過(guo)，多(duo)位業(ye)內人士坦言，由(you)于現有措施未能觸及核心(xin)，節能降耗(hao)的實(shi)際效果相當有限(xian)。北(bei)京(jing)市經(jing)濟(ji)和信息化局(ju)局(ju)長(chang)助理王蘭近日就公(gong)開表(biao)示：“數據(ju)(ju)中心(xin)基礎(chu)設施高耗(hao)能的屬性(xing)，受(shou)到(dao)日益嚴(yan)峻的電(dian)力資(zi)源、水資(zi)源及土地資(zi)源制(zhi)約，能耗(hao)問題已成(cheng)為阻礙數據(ju)(ju)中心(xin)產業(ye)發展的主要矛盾。”

“新興用(yong)電大戶的出現對整(zheng)體(ti)電力需(xu)求一定(ding)是有沖擊的。現階段(duan)，數據(ju)中心的耗電量(liang)還(huan)不足以影響(xiang)整(zheng)個電力系統，但長遠看需(xu)要高(gao)度重視(shi)。”廈門(men)大學中國能源政策研(yan)究院(yuan)院(yuan)長林伯強指(zhi)出。

在曲海峰看來，相(xiang)比(bi)改造，直接對老舊服務器實(shi)施關停(ting)、更新(xin)是更可取的節能(neng)手段。“好(hao)比(bi)電廠‘上大壓小’工程，通過以(yi)新(xin)代舊、以(yi)大代小逐步實(shi)現升級反(fan)倒是一種更好(hao)的選(xuan)擇，但這項(xiang)工作光靠信息產業一個行業力量遠遠不(bu)夠。”

曲海(hai)峰(feng)認為：“數(shu)據(ju)中心運營周期(qi)動(dong)輒8—10年，能耗管(guan)理不是一(yi)(yi)朝一(yi)(yi)夕的(de)事，就(jiu)像(xiang)車輛年檢一(yi)(yi)樣，需按(an)照(zhao)一(yi)(yi)整套流程進行跟蹤、測評。”而目(mu)前(qian)，對于能耗的(de)事前(qian)評估、事中監測及事后審(shen)(shen)計，尚無專(zhuan)門的(de)主管(guan)部門負(fu)責，審(shen)(shen)核機制(zhi)也是一(yi)(yi)片(pian)空白；哪(na)怕是“最懂(dong)能耗”的(de)能源行業，目(mu)前(qian)也未真(zhen)正參與進來，對數(shu)據(ju)中心特性、運營并(bing)不夠了(le)解，“更多還只是站在行業外看問(wen)題”。

呂天文也指出，數據中心(xin)能源管(guan)(guan)理(li)崗位、人(ren)(ren)才(cai)缺失也是目前面臨的(de)(de)一大(da)問(wen)題，這也是有的(de)(de)數據中心(xin)設計(ji)優秀，但實(shi)際運(yun)營(ying)能耗(hao)水平遠達不到理(li)論值(zhi)的(de)(de)重要原因。“現有運(yun)維人(ren)(ren)員，大(da)多(duo)單純從事巡檢工作，發現耗(hao)能問(wen)題才(cai)去解決，能源管(guan)(guan)理(li)的(de)(de)概念(nian)及意識相對薄(bo)弱。但在此過程(cheng)中已經產(chan)生大(da)量浪費。建議讓(rang)專業的(de)(de)人(ren)(ren)做專業的(de)(de)事，可(ke)引入專業的(de)(de)能源管(guan)(guan)理(li)人(ren)(ren)才(cai)或通過綜合能源服務商來填補空(kong)缺。”