今年2月份，國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)文件，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了張家口集群等10個國家數(shù)據(jù)中心集群。至此，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì)，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。
“東數(shù)西算”工程通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動，與南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸?shù)戎卮蠊こ掏瑢偃珖秶鷥?nèi)的重大資源調(diào)配工程。“東數(shù)西算”工程將對能源電力行業(yè)帶來哪些影響?能源電力行業(yè)應(yīng)如何服務(wù)“東數(shù)西算”工程發(fā)展?
數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展趨勢
當(dāng)前，我國數(shù)據(jù)中心整體用電規(guī)模已占全社會用電量的2%以上。在發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)中心面臨著東西部發(fā)展“冷熱不均”、機(jī)柜上架率整體偏低、能效水平亟待提升等問題。實(shí)施“東數(shù)西算”工程后，上述問題將在一定程度上得到解決。
綜合各方觀點(diǎn)，今后數(shù)據(jù)中心發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢：
一是數(shù)據(jù)中心將轉(zhuǎn)向規(guī)模化、集約化發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)有序、合理布局。我國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心原則上將布局在國家樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群范圍內(nèi);國家樞紐節(jié)點(diǎn)之外新建的數(shù)據(jù)中心，地方政府不得給予土地、財(cái)稅等方面的優(yōu)惠政策。預(yù)計(jì)2023年年底，國家樞紐節(jié)點(diǎn)算力規(guī)模占比超過70%。
二是數(shù)據(jù)中心將積極推進(jìn)綠色、低碳轉(zhuǎn)型，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。“東數(shù)西算”工程實(shí)施后，數(shù)據(jù)中心將通過自建可再生能源設(shè)施、交易綠色電力、認(rèn)購可再生能源綠色電力證書等方式增加對風(fēng)能、太陽能等可再生能源的使用，促進(jìn)可再生能源就近消納，并通過加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、實(shí)施“以大換小”、應(yīng)用節(jié)能技術(shù)與設(shè)備等方式不斷降低電能利用效率值(PUE)。
三是數(shù)據(jù)中心將嚴(yán)控增量、優(yōu)化存量，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心將加快改造升級和功能提升。今后，我國東部城市城區(qū)范圍內(nèi)主要建設(shè)規(guī)模適中、具有極低時延要求的邊緣數(shù)據(jù)中心;東部地區(qū)單純的數(shù)據(jù)存儲中心、容災(zāi)備份中心將逐步關(guān)停，或改造升級成為具備計(jì)算和應(yīng)用等功能的智慧數(shù)據(jù)中心。存量“老舊小散”數(shù)據(jù)中心將分類分批改造升級，加速遷移、整合，提高數(shù)據(jù)中心的能源利用效率。
四是數(shù)據(jù)中心算力供需更加均衡，促進(jìn)我國區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展水平顯著提升。與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈條長，投資規(guī)模大，帶動效應(yīng)強(qiáng)。我國東部地區(qū)在市場、技術(shù)、人才、資金等方面占有先機(jī)，而西部在能源、土地、氣候、成本等方面具有優(yōu)勢。“東數(shù)西算”工程通過算力設(shè)施由東向西布局，將帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)同步向西部轉(zhuǎn)移，以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)資金流、人才流、技術(shù)流、業(yè)務(wù)流，打通不同區(qū)域之間協(xié)調(diào)發(fā)展的堵點(diǎn)、阻點(diǎn)，促進(jìn)數(shù)據(jù)流通和價值傳遞。
“東數(shù)西算”工程對能源電力行業(yè)帶來哪些影響
●“東數(shù)西算”工程將重塑我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，緩解局部地區(qū)電力供需緊張狀況。
近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域均面臨不同程度的電力供應(yīng)緊張狀況。“東數(shù)西算”工程實(shí)施后，西部地區(qū)有望吸引數(shù)據(jù)中心以及上游的設(shè)備制造業(yè)和下游的數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)落地，構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)集群。我國華東、華北和華南地區(qū)將向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)中心相關(guān)的電力負(fù)荷多達(dá)數(shù)百萬千瓦，可一定程度上緩解東部地區(qū)的電力供需緊張狀況。
●“東數(shù)西算”工程有利于促進(jìn)清潔能源消納，降低二氧化碳排放規(guī)模。
西部地區(qū)是我國重要的清潔能源生產(chǎn)基地。推進(jìn)“東數(shù)西算”工程，部分電力負(fù)荷將在空間層面實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，有利于提高數(shù)據(jù)中心對綠色能源的利用水平，促進(jìn)電網(wǎng)消納西部地區(qū)富余清潔能源。當(dāng)前，我國數(shù)據(jù)中心綠電使用率約為23%。若通過“東數(shù)西算”工程在2025年將這一比例提高至50%，可多消納可再生能源電量800億千瓦時，相當(dāng)于一年減少二氧化碳排放4500萬噸左右。
●“東數(shù)西算”工程將促進(jìn)西部地區(qū)加大配套電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模。
與一般產(chǎn)業(yè)相比，數(shù)據(jù)中心對電網(wǎng)供電能力(供電可靠性、電能質(zhì)量等)要求極高，往往需要雙電源或多電源供電，確保萬無一失。與東部地區(qū)相比，我國西部地區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)相對滯后，部分地區(qū)存在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、電源支撐能力不足等問題。為了確保“東數(shù)西算”工程順利推進(jìn)，西部地區(qū)尤其是算力樞紐節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中心集群所在區(qū)域需加快新建或改造升級配套電網(wǎng)。
●“東數(shù)西算”工程為綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)提供巨大的潛在市場。
與南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸?shù)戎卮蠊こ滔啾龋?ldquo;東數(shù)西算”工程更加需要借助市場和社會的力量。算力投資和需求的主體都是企業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用、綠色電力交易等行為也高度依賴市場。
對數(shù)據(jù)中心而言，用電成本占到其運(yùn)營成本的60%以上。因此，節(jié)能、節(jié)電對數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營至關(guān)重要。目前，我國數(shù)據(jù)中心PUE均值為1.49左右。根據(jù)《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求 推動數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，到2025年，我國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE降到1.3以下，國家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下，綠色低碳等級達(dá)到4A級以上。這將為包括電網(wǎng)企業(yè)在內(nèi)的相關(guān)企業(yè)開展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)開辟廣闊的市場空間。電網(wǎng)企業(yè)可以憑借資源優(yōu)勢和專業(yè)特長實(shí)施能源管理，幫助數(shù)據(jù)中心提升能效水平，降低運(yùn)營成本。其中，能源托管、余熱回收等業(yè)務(wù)具備較大的市場開發(fā)潛力。
多方面入手服務(wù)“東數(shù)西算”工程發(fā)展
能源電力行業(yè)應(yīng)從算力與電力協(xié)同運(yùn)行機(jī)制研究、配套專項(xiàng)供電方案制訂、綠色用能技術(shù)應(yīng)用等方面入手，服務(wù)“東數(shù)西算”工程發(fā)展。
建議以實(shí)現(xiàn)“電力+算力”協(xié)同運(yùn)行為目標(biāo)，針對“電力+算力”協(xié)同的內(nèi)在機(jī)理、技術(shù)體系、激勵機(jī)制等開展專門研究。數(shù)據(jù)中心既是算力基礎(chǔ)設(shè)施，也是電力消費(fèi)大戶。算力的高能耗屬性使其與電力之間具有相互影響的內(nèi)在關(guān)系。電力和算力能在優(yōu)勢互補(bǔ)的基礎(chǔ)上形成有機(jī)協(xié)同。然而，“電力+算力”是一個新生事物，人們對二者協(xié)同運(yùn)行的機(jī)理認(rèn)識還不夠深入，需對“電力+算力”協(xié)同的技術(shù)支撐體系、激勵機(jī)制等加強(qiáng)研究攻關(guān)。
建議電網(wǎng)企業(yè)盡快研究制訂算力樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群專項(xiàng)供電方案。應(yīng)充分考慮樞紐節(jié)點(diǎn)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的特殊性，積極做好電網(wǎng)規(guī)劃與通信網(wǎng)絡(luò)、土地、環(huán)保、財(cái)稅等規(guī)劃的銜接和協(xié)同，并統(tǒng)籌處理電網(wǎng)建設(shè)在規(guī)劃、投資、建設(shè)、監(jiān)督、評估等環(huán)節(jié)的重大事項(xiàng)，及時動態(tài)調(diào)整樞紐節(jié)點(diǎn)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃和投資規(guī)劃，確保“東數(shù)西算”工程電力充足穩(wěn)定供應(yīng)。
建議能源電力行業(yè)加快推廣先進(jìn)綠色技術(shù)產(chǎn)品和解決方案，為數(shù)據(jù)中心綠色、低碳轉(zhuǎn)型做好服務(wù)保障。應(yīng)加快推廣應(yīng)用高效網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、高效制冷系統(tǒng)、高效供配電系統(tǒng)、高效輔助系統(tǒng)等綠色技術(shù)產(chǎn)品以及模塊化、智能化、創(chuàng)新性的用能解決方案;積極打造綠色數(shù)據(jù)中心服務(wù)平臺，為數(shù)據(jù)中心開展綠色設(shè)計(jì)、施工和采購、運(yùn)維和改造等提供支撐保障。
（作者單位：國網(wǎng)能源院、新疆電力經(jīng)研院）
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