工行金融科技研究院：数据中心碳中和路径研究

  数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体，已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施，在数字化的经济发展中扮演至关重要的角色。建设绿色数据中心是构建新⼀代信息基础设施的重要任务，是保障资源环境可持续的基础要求，是深入实施制造强国、网络强国战略的有力举措。在国家“双碳”战略背景下，数据中心实现自身碳中和已经提到日程上来。业界关注的重点正从提高数据中心能效水平延伸至改变数据中心的用能结构，加大对可再次生产的能源的利用，逐步减少碳排放，从“少用电”到“用绿电”、“碳抵消”，最终实现数据中心的碳中和。

  本文基于对相关领域的研究，指出需从供能、用能、抵消多方面实现数据中心碳中和。 本文从基础设施节能、可再次生产的能源使用、绿电交易绿证交易和碳交易、智能化运维、IT设备节能、算力-电力协同等六个方面给出数据中心碳中和路径的全景图，最后给出该领域未来的研究方向，为同业提供指引 。

  随着各行业数字化转型升级进度加快，特别是5G、人工智能、物联网等新技术的快速普及应用，全社会数据总量爆发式增长，数据存储、计算、传输和应用的需求大幅度的提高。数据中心作为各个行业信息系统运行的数字基座，已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施，在数字化的经济发展中扮演至关重要的角色。数据中心是高耗能产业，同时也是高排放产业。节能和降碳是建设绿色数据中心的主旋律。

  10几年来，业界一直关注数据中心的能效水平，其中最重要的能效指标是电能利用效率（PUE）。电能利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）是2007 年由美国绿色网格组织（The Green Grid,TGG）提出的用以评价数据中心能源利用效率的一种指标，它的定义是数据中心全年总耗电量与IT设备耗电量的比值。PUE目前被国内外数据中心行业普遍的使用。我国国家标准《数据中心设计规范》GB50174-2017版也引入了电能利用效率（PUE）参数。近年来，我国国家和地方层面关于数据中心的节能水平，也是以PUE作为衡量参数的。然而，PUE指标的片面性也是公认的，一方面，通过虚拟化等技术提高IT设备的使用率，以此来降低IT设备总能耗，反而会引起PUE值的升高；另一方面，PUE也无法体现一个数据中心的碳排放的水平。因此，业界在继续提高数据中心能效水平，减少辅助设施用电的同时，逐渐关注IT设备节能，减少数据中心总用电量，取得最实际的经济效益；更进一步，开始关注改变数据中心用能结构，加大对可再次生产的能源的使用，从根本上减少数据中心的碳排放，践行社会责任实施“碳中和”。

  碳排放，是人类生产经营活动过程中向外界排放温室气体（二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫、三氟化氮等）的过程。碳排放是目前被认为导致全球变暖的根本原因之一。自1995 年起，联合国气候变化大会每年在世界不一样的地区轮换举行，共同应对全球变暖问题。2015 年的《巴黎协定》中，对 2020 年后全球应对气候平均状态随时间的变化的行动作出了相应的安排，明确了将升温控制在 2℃乃至努力控制在 1.5℃的目标，近 200 个缔约方共同签署了该项协定。

  我国碳排放中占比最大的部分来源于电力和供热部门在生产环节中化石燃料的燃烧。2020年9月，在第75届联合国大会上，我国提出二氧化碳排放力争在2030年前达峰，努力争取2060年实现碳中和，即“双碳”战略。碳中和是指企业、团体或个人测算在一段时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

  我国数据中心年用电量已占全社会用电的2%左右。在国家“双碳”战略下，数据中心在关注能效的基础上，开始关注碳效，即关注数据中心改变用能结构，加大对风能、太阳能等可再次生产的能源的使用，减少碳排放。数据中心要实现碳中和，一是要提高能效水平和IT设备的节能水平，减少对电能的使用；二是通过自建可再次生产的能源电场、绿电直供、绿电交易等方式，加大对可再次生产的能源的使用；三是通过绿证交易和碳交易等途径，实现碳抵消。

  2020年以后，国家和地方密集出台了一系列指导意见及方案，要求加快数据中心的绿色转型。总结起来，在节能方面，新建大型以上数据中心的PUE一定要达到1.3以下，并力争降低到1.25以下；在绿色低碳方面，需达到4A级以上。

  例如，2021年7月4日工信部关于印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》的通知，要求到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下；要求新建大型及以上数据中心达到绿色数据中心要求，绿色低碳等级达到4A级以上。2021年12月，国家发改委、中央网信办、工业与信息化部、国家能源局联合发布《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高水平质量的发展实施方案》，要求到2025年，数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。数据中心运行电能利用效率和可再次生产的能源利用率显著提升，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。2022年6月，上海市通信管理局印发《新型数据中心“算力浦江”行动计划（2022-2024年）》，要求到2024年新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下。2022年6月29日，上海市经信委、上海市发改委联合发布《关于推进本市数据中心健康有序发展的实施建议》，提出到2025年，集聚区新建大型数据中心综合PUE降至1.25左右，绿色低碳等级达到4A级以上。

  关于数据中心绿色低碳等级评估，工信部、国家发改委等6部门每年组织国家绿色数据中心评选；开放数据中心委员会（ODCC）、工信部新闻宣传中心、中国信息通信研究院等联合推出“数据中心绿色等级评估”和“数据中心低碳等级评估”；中国电子学会开展绿色数据中心等级评估。现有的数据中心绿色低碳等级评估中，主要评估内容有：能源和碳利用效率、低碳技术与方案、低碳战略与管理、创新技术应用、绿电和绿证交易、资源回收、算力与算效等。业界还未提出针对数据中心减少碳排放的量化指标。

  在全球应对气候变暖和我国“双碳”战略大背景下，数据中心行业也在逐步的提升能效水平，加大可再次生产的能源的使用，以尽早实现“碳中和”目标。

  从国际上看，谷歌在这方面走在了最前列。2017年，通过购买与自身能源消耗量等量的可再次生产的能源，谷歌实现“净零”碳排放；2019年谷歌承诺到2030年实现7*24小时由可再次生产的能源供给，实现零碳排放；谷歌还研发了“碳智能”工具对碳排放进行记录和分析；2020年，谷歌开始重新制定时效性不高的工作负载的运行时间，以便更好的利用白天的太阳能和晚上的风能；2021年，谷歌表示可以将工作负载在数据中心之间进行迁移，并将 YouTube 视频和谷歌照片的数据处理转移到绿色能源充足的地方，以促进可再次生产的能源的使用。

  国内头部企业方面，阿里于2021年12月首发《阿里巴巴碳中和行动报告》，提出不晚于2030年实现自身运营碳中和；在绿色数据中心方面，阿里以清洁能源、液冷技术等融合AI应用，加速绿色节能技术创新及迭代升级，做到“少用电、用好电、用绿电”；阿里大规模部署全浸没式液冷架构，其浙江仁和数据中心在2020年9月投产使用，为目前全球顶级规模的全浸没式液冷数据中心。全浸没式液冷配合高压直流、供电分布式冗余、人工智能优化算法等技术，可以使得数据中心的PUE低至1.09；在能源使用方面，阿里大力使用清洁能源以及碳消除、碳抵消等途径实现碳中和。2021年阿里云以269GWh（1GWh=106KWh）交易量位列2021年“中国绿电采购企业排行榜”第一。2022年，截止6月20日，阿里云自建基地型数据中心的风电、光伏绿电交易量已接近去年全年的总交易量，达到264GWh。

  腾讯于2022年2月发布《腾讯碳中和目标及行动路线%使用绿色电力。在数据中心方面，腾讯从模块化建设、分布式供电架构、充分的利用风冷并实践液冷、人工智能寻优控制、提高服务器利用率等六个方向实现节能降耗；在能源使用方面，腾讯从自身建设分布式新能源和微电网、投资集中式新能源项目、热情参加绿电市场交易等形式提升绿色能源的使用；从购买碳汇量、开展林业、海洋碳汇技术探索等进行辅助碳抵消。在绿电交易方面，仅2022年度腾讯就集中签订了绿色电力交易合同共计5.04亿千瓦时。

  万国数据通过绘制“三侧一链”全景图，以尽早达成“碳中和”发展的策略。在供能侧，持续优化能源结构；在用能侧，逐步的提升能效水平；在抵消侧，积极践行抵消策略；在产业链，构建低碳产业链赋能行业碳中和。万国数据计划在未来10年内向中广核新能源采购绿色电力，合计采购电量不低于 20 亿千瓦时。

  银行同业数据中心在关注提升能效水平的同时，开始应用光伏发电和储能等技术，加大对可再次生产的能源的使用。工商银行于2021年制定了碳达峰碳中和工作方案，对相关工作做了部署。工商银行在外高桥园区改扩建工程中使用光伏发电等节能技术；在数据中心绿色示范园区的建设中规划采用光伏发电、储能等技术；在新中心的规划建设中，将会使用自建分布式光伏电场、AI节能等技术。

  国家层面，国际碳排放核算体系主要以联合国政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会（IPCC）的《国家温室气体排放清单指南》为代表，它通过对国家主要的碳排放源进行分类，在部门分类下再构建子目录，直到将排放源都包括进来，它的本质上是通过自上而下层层分解来做核算的。该核算清单是迄今为止门类最为齐全、体系最为合理的清单，涉及人类生产生活的所有的领域和各个流程，是各国政府向IPCC报告本国碳排放类型和数量的重要参考文本。1996年，IPCC编写并发布了第一版《国家温室气体排放清单指南》，当前最新版为《IPCC 2006年国家温室气体清单指南 2019修订版》。

  我国参考IPCC 指南相关核算方法理论，针对我国具体国情，编制出《省级温室气体清单编制指南》，对碳排放计量工作提供指导。该指南被广泛地应用于省级和地方层面温室气体清单的计算，为地方制定温室气体控制方案和达峰路径设计提供了技术支持。

  企业层面，2013 年至2015年，国家发改委分三批出台了24个行业的企业温室气体排放核算方法与报告指南。这一些行业最重要的包含包括：发电、电网、钢铁、化工、水泥、陶瓷、民航、石油和天然气、机械设备制造、矿山等。该系列指南主要供开展碳排放权交易、建立企业温室气体排放报告制度等相关工作参考使用。

  根据国际化标准组织ISO发布的ISO14064标准，企业温室气体的排放包括三个范围，范围一是只考虑企业拥有或控制的排放源产生的直接排放，是直接的；范围二是测算与企业购买的电力、蒸汽、供热或制冷有关的间接排放量，是间接的；范围三是覆盖企业价值链产生的所有间接排放，包括所采购的原料、员工商务差旅、产品运输和配送等环节中产生的排放，是相关的。数据中心90%以上的碳排放属于范围二，即对电能使用产生的碳排放。由于当前中国70%以上仍为燃煤发电，因此数据中心既是高耗能产业，也是高排放产业。

  划分了碳排放核算范围后，就是具体的计算。目前，碳排放核算方法主要有三种：排放因子法、质量平衡法和实测法。其中，排放因子法是最广泛应用的方法。其基本思路是依照碳排放清单列表，针对每一种排放源构造其活动数据与排放因子，以活动数据和排放因子的乘积作为该排放项目的碳排放量估算值。

  具体到数据中心行业，在建设数据中心进行节能审查时，针对数据中心的用电排放，将用电量换算成标准煤。简单地说，就是把消耗的电力度数换算成标准煤的吨数。在换算时，采用电力的当量值，即单位电力本身所包含的能量对应的热值。单位电力的当量值为恒定值，这个值测算为0.1229千克标准煤/度。这种计算方式仅是用电量和标准煤的换算，没办法得到数据中心的碳排放量。

  针对数据中心碳排放核算的研究才刚刚起步。数据中心在进行碳排放核算的初期，可以只针对范围一和范围二做核算。范围一是直接排放，对数据中心来说，最典型的就是柴油发电机产生的柴油燃烧排放；范围二是间接排放，对数据中心来说，最典型的是购买的外网电力的排放，这部分也是数据中心基础设施碳排放的大多数来自。2022年4月开放数据中心委员会（ODCC）发布了《数据中心碳核算指南》（以下简称《指南》）。《指南》提出了数据中心碳核算方法和评价体系，为数据中心碳核算和数据中心绿色低碳水平评估提供参考依据。《指南》提出数据中心碳排放核算应包含：购入的电力和热力产生的排放、天然气燃烧排放、柴油燃烧排放、输出的电力和热力产生的排放。《指南》采用的也是排放因子法。例如，在计算占数据中心碳排放最大比重的购入和输出的电力产生的排放量时，需乘以电网年平均供电排放因子。电网排放因子表示全国电网每生产一度上网电量的二氧化碳排放量。 2022年3月15日，生态环境部发布了《关于做好2022年企业温室气体排放报告管理相关重点工作的通知》，规定在核算2021及2022年度碳排放量时，全国电网排放因子调整为最新的0.5810tCO2/MWh。由于我国的新能源发电比例不断的提高，同时煤电效率逐步的提升，导致电网排放因子不断下降。

  如图1给出数据中心算力-电力的逻辑框图。对数据中心来说，输入的是电力，输出的是算力。从狭义上看，算力是设备通过处理数据，实现特定结果输出的计算能力。从广义上看，算力是数字化的经济时代新生产力，是支撑数字化的经济发展的坚实基础。业界主要从能效、碳效、算效三个方面分别对数据中心的节能、碳排放、计算效率提出衡量指标。从逻辑框图可以看出来：能效指标（主要指电能利用效率PUE）体现的是数据中心IT设备和配套基础设施设备的总体节能水平，希望总耗电量中更大比例的电能用于IT设备；碳效指标表征的是数据中心单位用电量的碳排放量，反映一个数据中心对可再次生产的能源的使用程度，希望用电量中可再次生产的能源的比重越大越好；算效指标表征的是单位IT设备耗电量产生的算力，体现的是数据中心在IT系统的选型和使用方面的节能水平，希望用更少的电力输出更多的算力。数据中心基础设施碳排放的主要源头是对电网外电中高排放化石能源发电（火电）的使用，实现碳中和是一个慢慢地减少和抵消对火电使用的过程。提高数据中心的能效和算效都能够大大减少对电能的使用，由此减少碳排放。企业的多数据中心架构逐步推动算力网络一体化建设，促进算力与可再次生产的能源电力供应的匹配，将在整体上提高可再次生产的能源使用率，减少碳排放。

  结合上述分析，数据中心碳中和的路径可以概括为“少用电、用绿电、碳抵消”，从供能、用能、抵消几个维度采取一定的措施实现碳中和。

  一是少用电，主要是采取各种措施实现节能，包括供配电和制冷基础设施的节能，也包括IT设备的节能。提升电能使用效率PUE水平，主要是基础设施方面的节能，减少IT设备以外的用电；提升算效水平是IT设备的节能，用更少的IT设备用电实现更多的算力输出；另外，在建筑方面采用节能措施也能轻松实现节能和减少碳排放的目的。

  二是用绿电，体现在供能方面，加大对可再次生产的能源的使用。这方面能通过自建可再次生产的能源发电设施进行供电，可以外部电厂绿电直供，也能够最终靠绿电交易申明所使用的电网外电为可再次生产的能源电力。

  三是碳抵消。由于在很长一段时间内，电网外电中产生碳排放的火力发电将一直存在，需要采取一定的措施抵消这部分的碳排放，这样才可以实现“零碳排放”，即碳中和。这方面能通过绿证交易和碳交易实现。

  基础设施的节能，主要是提高数据中心的能效水平，从而减少IT设备以外的辅助设施的用电，实现“少用电”的目的。对于提高数据中心能效水平的方法，业界研究时间长达10多年，已经形成了成熟的理论，相关方法具体归纳如下：

  1、制冷：按气候资源条件合理设计制冷架构，充分利用自然冷却技术，降冷能耗；使用高效制冷设备，如采用具有高压变频技术、降膜换热器技术、永磁同步技术、磁悬浮等技术的高效冷水机组，采用变频泵系统设备，采用具有变频压缩机、EC直流交变风机、等焓湿膜加湿等技术产品的末端空调；使用间接蒸发冷却、风墙、液冷等技术；优化机房气流组织，消除布局热点；适当提高机房送风温度；使用AI技术实现制冷系统的精准控制等；采用能源综合利用如余热回收技术等。

  2、电气：采用更高效的电气技术架构简化配电环节，减少转换环节能源损耗，使用市电直供、高压直流、储能、微电网等技术。

  可再生能源的利用，从供能侧改变用电结构，实现“用绿电”的目的。首选自建可再生能源发电场，由于受场地限制，通常自建分布式发电场只能提供数据中心的部分用电。由于可再生能源具有间歇性，自建分布式发电场一般需结合储能技术，加大对可再生能源的使用；二是由外围的光伏或者风电场站直供，但是因为政策及电网条件的限制，目前国内实现起来难度较大。三是绿电交易。目前有两种方式，可以直接与当地发电企业签署绿电购买协议，也能够最终靠电力交易中心进行绿电交易。该种形式下虽然发电方和用电方并没有通过物理电网进行连接，但是通过签署场外协议锁定了相关电厂的发电量及环境权益，但是最终的电仍然由大电网进行交付。

  绿电交易在供能侧锁定数据中心来自电网的部分或者全部是零碳排放的绿色电力。绿证交易和碳交易则是实现“碳抵消”的方式。

  1、绿电交易。绿电交易，即绿色电力交易是指以绿色电力产品为标的物的电力中长期交易,用以满足发电企业、售电公司、电力用户等市场主体出售、购买绿色电力产品的需求，并为购买绿色电力产品的电力用户提供绿色电力证书。2021年9月我国开始绿色电力交易试点。国家层面的绿色电力交易2022年正式开启，分为两个部分。南方电网通过广州电力交易中心，国家电网通过北京电力交易中心分别进行绿电交易。国家能源局组织国家可再次生产的能源信息管理中心，根据绿电交易试点需要，向北京电力交易中心、广州电力交易中心批量核发绿证，电力交易中心依据绿电交易结算结果将绿证分配至电力用户。在绿电交易之中正式推行“证电合一”，使绿电购买者拥有唯一、确定的环境价值所有权。

  2、绿证交易。绿证，即绿色电力证书，是指国家依据可再次生产的能源上网电量通过国家能源局可再次生产的能源发电项目信息管理平台向符合资格的可再次生产的能源发电企业颁发的具有唯一代码标识的电子凭证。每个绿证对应1兆瓦结算电量（1000度电/张），且每个证书都有唯一编码，体现项目的基本情况。我国于2017年开始开展绿证交易，绿证交易是对国家补贴的一种替代。绿证按定价机制分为平价绿证和补贴绿证两种。其中，平价绿证的价格目前大部分为50元/张，带补贴绿证的价格为：1张补贴项目绿证价格上限=度电补贴金额*1MWh，具体认购价格由买卖双方自行协商或者通过竞价确定。补贴绿证的价格远高于平价绿证，补贴项目的风电绿证价格区间在120-400元，补贴项目的光伏绿证价格区间在500-1000元。绿证交易是证电分离，绿证购买方实际上用的还是城市电网输送来的普通电力，但获得了申明权，可以宣称自己用了多少量的绿色能源。目前我国的绿证市场交易并不活跃。绿色电力交易中得到的绿证与自愿认购的绿证，均由国家可再次生产的能源信息管理中心核发，具有相同的认证效力，本质上是相同的。

  绿证与绿电之间的区别主要在于购买绿电属于直接消纳新能源电力，而绿证则是消纳新能源电力的间接证明。

  3、碳交易。碳交易是碳排放权交易的简称，是把二氧化碳的排放权当作商品来买卖，通过这种市场行为达到控制碳排放总量的目的。通常情况下，政府确定一个碳排放总额，并根据一定规则将碳排放配额分配至企业。如果未来企业排放高于配额，需要到市场上购买配额。目前，碳排放配额交易和CCER（Chinese Certified Emission Reduction，中国核证自愿减排量）交易是碳市场中最为重要的两种交易。2021年7月16日，全国碳排放权交易市场上线交易，采用双核运行--全国碳排放权注册登记系统落户湖北，交易系统落户上海。根据《碳排放权交易管理办法（试行）》的规定，全国碳排放权交易市场的交易产品为碳排放配额，同时提出重点排放单位每年可以使用CCER抵销碳排放配额的清缴，重点排放单位可以在市场上购买CCER。CCER是指对我国境内可再次生产的能源、林业碳汇、甲烷利用等项目的温室气体减排效果进行量化核证，并在国家温室气体自愿减排交易注册登记系统中登记的温室气体减排量。简单来讲，CCER是一种碳抵消机制，即控排企业向实施“碳抵消”活动的企业购买可用于抵消自身碳排的核证量。全国碳市场交易首批仅纳入2225家发电行业企业。CCER体系起步于2012年3月，暂停于2017年3月，目前尚未重启。碳排放市场只是交易碳排放权利，并未改变碳排放的本质。数据中心行业如何进行碳交易还处于摸索阶段，目前未见业界有相关案例。

  我国的绿电交易、绿证交易和碳交易都处于起步阶段，政策需要更加完善才能推动数据中心用户参与到相关交易中。

  智能化运维技术的应用，一方面通过替代人工重复劳动，提高工作效率，节省人力成本，减少数据中心范围三的碳排放量；另一方面通过精细化控制，寻找最优运行点，实现绿色节能，减少电能使用方面的碳排放。这方面的典型技术应用包括：

  1、智能机器人。智能巡检机器人已成功应用于数据中心机房和配电间，阿里和腾讯等企业已推出可完成服务器故障维修、服务器上下架动作的智能运维机器人。智能机器人的应用成为建设“无人机房”的重要方法。

  2、设备资产管理技术。主要包括基于物联网RFID技术、图像处理技术等的设备资产定位方法、配件管理方法等。服务器U位级位置信息、塔式设备区域级信息、设备配件在库房的位置信息等是数据中心智能化运维的基础之一，越来越受到业界的关注。

  3、AI能效调优技术。由于IT负载的能耗与制冷系统的能耗相互关联，需要统一进行跨层优化。在IT负载层与基础设施层的跨层统一能效优化方面，常用的方法是利用当前/历史信息（包括负载、空调参数、外界环境参数等）借助人工神经网络深度学习方法对IT系统与制冷系统温度或者能耗进行预测。通过建立包括IT负载在内的多个因素与数据中心总能耗或者数据中心电能利用效率PUE之间的深度学习人工神经网络模型，对数据中心的总能耗或者PUE进行预测，从而对输入的控制因素进行优化。这种方法已在谷歌的数据中心内进行了广泛的测试和验证。华为基于上述理论形成的i-coolin品也已经在多个数据中心成功应用。

  4、负载智能调度技术。包括时间和空间的负载智能调度。在时间上，通过重新定义非实时计算任务的运行时间，使得数据中心的负载充分匹配可再次生产的能源的发电量，从而加大对可再生能源的使用，减少碳排放；在空间上，通过调度一个机房模块内不同服务器上运行的负载，调整IT负载在机房模块的空间分布，消除局部热点，实现节能的目的。

  在很长一段时间，业界关注数据中心能效水平的提升，即降低电能使用效率PUE值，减少IT设备以外的辅助设施的用电。IT设备的节能则一直没有被重点关注。但对于数据中心的整体能效而言，IT设备能效的提升，意味着在消耗同等能源的情况下，数据中心可提供的服务能力得到了最直接的提升。因此，推动IT设备的能效提升将对数据中心的整体节能降碳产生显著的作用。这方面的主要包括：

  1、选用节能的IT设备。业界正在研究的技术包括：高转换效率电源模块、48V直流供电、服务器风扇节能控制、服务器CPU动态调频、服务器电源模块休眠、整机柜供电、液冷服务器等；

  2、提高IT设备的使用效率。业界正在研究的技术包括：提高服务器CPU的使用率、选用高密度服务器、基于虚拟机迁移调度的节能技术等；

  企业的多地多中心架构对减少碳排放、提高数据中心碳效意义重大。一方面，促进数据中心加大对太阳能、风能的使用；另一方面，促进算力和电力的协同，在多数据中心架构下，可以在空间上调度IT负载运行的地点，在时间上优化非实时交易运行的时间，使得IT负载与可再次生产的能源的供给能力最优匹配，加大对可再生能源的利用。

  2022年6月，阿里宣布与华北电力大学合作开展的可再生能源消纳驱动的数据中心“算力-电力”优化调度项目以试运行方式参与了华北电力调峰辅助服务市场。该项目在电力系统调峰信号的引导下将阿里巴巴位于江苏省南通数据中心的部分算力负载转移至河北省张北数据中心，在全球范围内首次实现了数据中心和电力系统间以促进可再生能源消纳为目标的协同调度，也是国内首次跨区域“算力-电力”优化调度验证实验。

  绿色数据中心的建设已经从提高数据中心能效水平发展至加大对风能、太阳能等可再生能源的使用，从节能到降碳，最终实现数据中心的碳中和。这一领域的制度和标准还不完善，技术研究也处于起步阶段。后续值得研究的领域最重要的包含：

  1、数据中心碳排放核算的标准制定。研究数据中心碳排放核算的范围、核算方法、碳排放核算数据采集方法等。

  2、绿色低碳数据中心评价方法。研究综合考虑基础设施节能、IT设备节能、可再次生产的能源使用、碳抵消、算力和算效等多种因素的数据中心绿色低碳评价方法。研究数据中心碳排放等级的量化指标等。

  3、基于IT负载调度的能效优化方法。研究跨基础设施层和IT层的能效优化，基于IT负载的时间-空间调度实现机房级的热点消除和节能、数据中心级的可再次生产的能源使用最大化。

  4、数据中心算力和算效的评估体系。研究算力评价指标和数据采集方法、算效的评价指标、提升数据中心算效水平的方法、数据中心能效和算效综合评价指标等。

  5、算力-电力协同技术。研究多数据中心架构的算力-电力协同，在多数据中心间调度算力，使得整体可再次生产的能源使用最大化；研究多数据中心架构的整体节能评价方法等。

  [1]工信部、国家机关事务局、国家能源局，《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》， 工信部联节[2019]24号

  [2]国家信息中心、贵州省大数据发展管理局、华为技术有限公司、粤港澳大湾区大数据研究院，《“碳达峰、碳中和”背景下 数据中心绿色高水平质量的发展研究报告》，2022年5月

  [3]张永泽，张诗雨，朱雨萌，“碳中和”数据中心的概念、特征与实现路径，通信世界，2021，16，28-30

  [4]蒋京鑫，数据中心的绿色化发展趋势探讨，信息通信技术与政策，2020,6:17-20

  [5]陈庆，数据中心能耗指标PUE解析，中国金融电脑，2019,4,40-45

  [6]王月等，数据中心低碳发展分析与展望，通信世界，2021,15,42-44

  [8]王继业，周碧玉，刘万涛等，数据中心跨层能效优化研究进展和发展的新趋势，《中国科学》：信息科学，2020，50,1-24

  [9]中国数据中心专家组（CDCC），《零碳中国数据中心碳中和蓝皮书》，2021

  [10]中国工商银行金融科技研究院，《绿色数据中心建设运营指引》，2022

  特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

  “油车危险了”！浙大攻破锂离子电池难题，电动车稳定续航至-70℃成可能【附动力锂电池行业趋势分析】

  笑掉大牙！34岁任嘉伦满脸褶子演少年，2023年辣眼的剧要来了

  上海12345收到大量投诉！市民苦叹：不敢充钱，可又不得不充钱...预付卡又有圈钱新套路？

  萌娃胖叮第一次喝AD钙，吸到嘴巴里的那一刻，眼睛都亮了“好喝到歪头杀”

  男孩被漂亮姐姐抱住以后开心得不得了，又是拉手又是摸脸，果然喜欢美女是不分年龄的。