中商情報網(wǎng)訊：數(shù)據(jù)中心是高耗能的行業(yè)，年用電量已占全社會用電的2%左右，且數(shù)據(jù)量仍在快速增長。在碳中和背景下，數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排壓力較大，未來呈現(xiàn)四大發(fā)展方向。

一、數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展良好

1、數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模穩(wěn)步增長

近年來，我國數(shù)據(jù)中心在機架規(guī)模、市場規(guī)模、用電規(guī)模等方面均保持高速增長。在機架規(guī)模方面，截至2020年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模達到400萬架，大型及超大型大數(shù)據(jù)中心占比75%以上。在市場規(guī)模方面，我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模從2016年的714.5億元快速增長至2020年的2238.7億元，預(yù)計2022年將增長至2803.9億元。

數(shù)據(jù)來源：《能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書（2021）》、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2、數(shù)據(jù)中心機柜數(shù)量持續(xù)增加

在傳統(tǒng)的概念中，機柜就是數(shù)據(jù)中心機房的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等設(shè)備的一個載體。近年來，中國數(shù)據(jù)中心機柜數(shù)量保持穩(wěn)定增長，截止至2021年10月，中國數(shù)據(jù)中心機柜數(shù)量達415.06萬架，同比增長31.38%。

數(shù)據(jù)來源：CDCC、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3、數(shù)據(jù)中心集中東部地區(qū)

目前，我國31個省（區(qū)、市）均有各類數(shù)據(jù)中心部署，主要集中在北京、上海、廣州等東部一線城市及其周邊地區(qū)中、西部地區(qū)分布較少。

北京、上海、廣州及周邊等東部數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量占比分別為26.5%、25.3%、13.5%，合計65.3%；中部、西部及東北地區(qū)占比分別為12.2%、18.7%和3.8%。

資料來源：《能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書（2021）》、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4、超大型數(shù)據(jù)中心占比持續(xù)提升

根據(jù)工信部的定義，超大型數(shù)據(jù)中心是指規(guī)模大于等于10000個標(biāo)準(zhǔn)機柜的數(shù)據(jù)中心；大型數(shù)據(jù)中心是指規(guī)模大于等于3000個標(biāo)準(zhǔn)機柜小于10000個標(biāo)準(zhǔn)機柜的數(shù)據(jù)中心；中小型數(shù)據(jù)中心是指規(guī)模小于3000個標(biāo)準(zhǔn)機柜的數(shù)據(jù)中心。從數(shù)據(jù)中心類型來看，超大型數(shù)據(jù)中心占比正在持續(xù)提升。超大型數(shù)據(jù)中心的占比已經(jīng)從2016年的11%提升到了2019年的22%。

數(shù)據(jù)來源：信通院、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

5、數(shù)據(jù)中心市場格局以運營商數(shù)據(jù)中心為主

憑借其網(wǎng)絡(luò)帶寬和機房資源優(yōu)勢，三大電信運營商市場份額占比超60%；萬國數(shù)據(jù)、世紀(jì)互聯(lián)、光環(huán)新網(wǎng)等第三方數(shù)據(jù)中心近年來逐漸興起，滿足核心城市的數(shù)據(jù)中心需求，彌補供需缺口。

數(shù)據(jù)來源：信通院、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、數(shù)據(jù)中心耗能高節(jié)能減排壓力大

數(shù)據(jù)中心是高耗能的行業(yè)，電力成本占數(shù)據(jù)中心營運成本50%以上。隨著云計算、5G、虛擬貨幣等技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)需求呈幾何級增長，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量與日俱增，用電規(guī)模也急劇攀升。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年中國數(shù)據(jù)中心耗電量突破2000億千瓦時，創(chuàng)歷史新高，耗能占全國總用電量2.7%，預(yù)計到2030年數(shù)據(jù)中心用電量可能在2020年基礎(chǔ)上增一倍。我國數(shù)據(jù)中心年用電量已占全社會用電的2%左右。

隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的快速增長也助推其電量增長維持高位。數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳，對我國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)有較大影響。數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排壓力相對較大，但是節(jié)能減排勢在必行。

三、碳中和背景下數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展方向

1、數(shù)據(jù)中心由東部向西部轉(zhuǎn)移

“數(shù)”指數(shù)據(jù)，“算”是算力，即對數(shù)據(jù)的處理能力，“東數(shù)西算”是通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計，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，促進東西部協(xié)同聯(lián)動。2022年2月，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)通知，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、寧夏等8地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了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，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

東數(shù)西算是促進綠色節(jié)能，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)的重要手段。目前東部算力需求旺盛，但東部地區(qū)在氣候、資源、環(huán)境等方面不利于低碳、綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。通過算力基礎(chǔ)設(shè)施的西部遷移，可以充分發(fā)揮西部區(qū)域氣候、能源、環(huán)境等方面的優(yōu)勢，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心向西部資源豐富地區(qū)聚集，擴大可再生能源的供給，促進可再生能源就近消納，加強數(shù)據(jù)、算力和能源之間的協(xié)同聯(lián)動，助力我國數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展，完成碳達峰、碳中和目標(biāo)。

東數(shù)西算有利于解決東部地區(qū)能源供給短缺的問題。5G、AI計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的推廣普及，將對我國以數(shù)據(jù)中心為代表的數(shù)字新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展帶來巨大壓力，預(yù)計我國數(shù)據(jù)中心總體將出現(xiàn)較大算力資源缺口，特別是東部地區(qū)，算力需求相比中西部地區(qū)增長更快，未來算力資源短缺問題將更加嚴(yán)重，如果繼續(xù)在東部進行數(shù)據(jù)中心建設(shè)，將對東部的供電、能耗指標(biāo)帶來非常大的壓力。通過將算力向西部數(shù)據(jù)中心調(diào)度，能有效的降低對東部地區(qū)的算力需求，從而緩解東部地區(qū)能源供給短缺的問題。

東部樞紐處理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融證券、災(zāi)害預(yù)警、遠程醫(yī)療、視頻通話、人工智能推理等對網(wǎng)絡(luò)要求較高的業(yè)務(wù)。西部數(shù)據(jù)中心處理后臺加工、離線分析、存儲備份等對網(wǎng)絡(luò)要求不高的業(yè)務(wù)。綜合來看，在碳中和背景下，數(shù)據(jù)中心將加快向西部轉(zhuǎn)移。

2、數(shù)據(jù)中心向綠色化發(fā)展

數(shù)據(jù)中心需要24小時不間斷運行，是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)。中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布的《綠色數(shù)據(jù)中心白皮書2020》指出，近年來，我國數(shù)據(jù)中心能效水平不斷提高，超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用率（PUE）為1.46，部分優(yōu)秀綠色數(shù)據(jù)中心已全球領(lǐng)先，PUE可達1.2-1.3。但目前我國數(shù)據(jù)中心能耗總量仍在高速增長，明顯高于世界平均水平。

對此，《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出，大力推動綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建、運維和改造，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色發(fā)展道路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展。綠色數(shù)據(jù)中心，指數(shù)據(jù)機房中的IT系統(tǒng)、制冷、照明和電氣等能取得最大化的能源效率和最小化的環(huán)境影響。碳中和背景下，我國數(shù)據(jù)中心將向綠色化發(fā)展。

3、加快節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)應(yīng)用

進一步挖掘數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排潛力，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有力保障。為推動綠色可持續(xù)發(fā)展，數(shù)據(jù)中心建設(shè)將加快節(jié)能低碳技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升能源利用效率、降低能耗；同時，加大對基礎(chǔ)設(shè)施的整合調(diào)度，推動老舊基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型升級，向PUE值小于1.1方向發(fā)展；此外，靈活運用高密度集成高效電子信息設(shè)備、液冷等節(jié)能技術(shù)，及可再生能源。

4、增加再生能源使用量

隨著清潔低碳、安全高效的能源體系構(gòu)建，光伏等清潔能源在我國已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其中在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，數(shù)據(jù)中心運營商為了滿足其綠色能源的目標(biāo)，紛紛選擇將光伏等清潔能源用做主要能源。有研究發(fā)現(xiàn)，2018年中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)可再生能源電力使用量占比僅為23%，低于可再生能源在中國全社會電力消費量的占比26.5%。對此《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》指出，鼓勵數(shù)據(jù)中心直接與可再生能源發(fā)電企業(yè)開展電力交易，購買可再生能源綠色電力證書，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)用能的清潔低碳化。數(shù)據(jù)中心具有穩(wěn)定的用電負荷，有助于推進可再生能源消納。可再生能源電價的下降，為數(shù)據(jù)中心進一步擴大應(yīng)用提供了可能。在碳中和背景下，數(shù)據(jù)中心將增加再生能源使用量。