能源消耗问题已经出现。实现绿色新基建需要多少关卡？

2022-05-02

图为杭州市余杭区潮汕风景区5G基站电池梯级利用优化改造工作人员。 （国网浙江省电力供图）

数字经济的高速发展带动数据量爆发式增长，能源消耗问题开始显现。 《经济参考报》记者近日在浙江、海南、湖南等地采访发现，数字经济带动数据传输、存储、计算、应用链路和互联设备等能源消耗急剧增加，使得一些新型基础设施成为耗电大户。有关专家指出，如果部分新基建不能突破能耗门槛，综合效益将大打折扣，应采取措施推动新基建进一步实现绿色低碳高质量发展。

部分新基建能耗问题凸显

近年来，我国新基建发展迅速。新基建项目主要包括5G基础设施、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、工业互联网、特高压、人工智能等，这些领域也是高质量发展的重要抓手各地发展。 公开资料显示，深圳将发布2020年首批95个新基建项目，总投资4119亿元。同年，上海还公布了未来三年约2700亿元的新基建投资项目。

同时，一些新基建的能耗问题也日益突出。

以新基建中的核心基础设施数据中心为例，其巨大的能耗已成为无法回避的问题，被公认为“无烟钢厂”。

国家绿色技术交易中心副主任刘周斌介绍，数据中心是数据集中存储和处理的场所。除了驱动服务器等硬盘设施所需的电力外，还需要通过空调、冷水机等辅助设施进行冷却。并且后备电源提供不间断电源保护。 2020 年 1 月至 2020 年 5 月，东部城市的 53 个数据中心共“吃掉”了 5.97 亿千瓦时的电量，相当于当地 20 万户家庭一年的用电量。

常务副主任李楠告诉记者，5G卡的数据运行速度和频率比4G快很多，但5G基站的功耗却是4G基站的5倍左右3. .

同时，由于信号传输距离缩短，基站覆盖范围更小，5G基站的数量必须远大于4G基站的数量才能实现相同的覆盖能耗管理问题，整体能量消费也将大大增加。因为耗电量大，“5G时代，通信行业为电力公司服务”等调侃在业内广为流传。

相关负责人告诉记者，随着5G、互联网数据中心、云计算等新型基础设施的建设和6G网络的长期建设，企业能源消耗将处于高速增长态势长时期内，发展与减排的平衡将得到妥善处理。这是企业面临的新挑战。

数字时代高度依赖数字设备。几乎所有的数字基础设施都是由电力驱动的，需要每天 24 小时运行。 5G 基站、数据中心、边缘计算服务器等消耗的电量远远超过日常消费电子产品。但由于数字化设备是传统六大高耗能行业之外的新产业、新事物，人们往往会忽视其能源消耗状况，很难对数字化设备的能耗问题给予应有的重视。

实现绿色新基建仍有几个障碍

中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会秘书长吕天文等专家表示，一些新基建的能耗总量控制问题十分紧迫。近年来，我国数字新基建能效水平不断提升，部分优秀的绿色数据中心在用电效率（PUE）方面处于世界领先水平。然而，随着中国数字业务的指数级增长，新基建的能源消耗和碳排放总体规模仍在上升。

咨询机构预测，到2025年，我国数据中心面积将从目前的3000万平方米快速增长到6000万平方米。据业内人士测算，能源消耗成本占全国的40%-50%数据中心从建成到退役的整个生命周期成本。

“目前的区域布局存在一定的问题。由于带宽、资源、环境、经济等因素，数据中心主要集中在京津冀、长三角、珠三角等地区。这种发展趋势导致了一些功耗的形成。孤岛、数据中心已成为吞噬当地能源消耗的‘电老虎’。”陆天文说。

中国数据中心产业发展联盟此前发布研究报告称，中西部数据中心资源相对过剩。西部数据中心整体空置率超过50%，部分地区可用率不足10%。报告显示，造成西部空置率高的主要因素有：客户需求不足、网络资源支持不足、地理位置偏远、本地运维人才匮乏。

同时，基于减碳的紧迫性，新基建节能产品进入创新期。机柜数据中心等

但是，一些新基建节能产品的通病是缺乏标准和普遍认可的理念和技术方案，这给新基建产品的节能改造带来了很大的障碍。 “没有标准，设计院怎么设计？怎么执行？有问题。”卢天文说：“比如老数据中心的节能改造市场发展非常迅速，但基本上是分散的，缺乏共识，这会导致一些项目难以落地。”

此外，一些新基建产品的能效没有进行全过程计量和管理。能源效率的突出问题是基础设施的能源效率是单方面要求的。存储还没有或正在制定能效标准，而且这些设备非常耗电。

新基建“减碳”的多路径探索

业内人士认为，新基建与绿色低碳不是“对手”而是“朋友”，新基建持续“减碳”需要多条路径探索。

首先，要进一步科学统筹区域间布局，高效利用绿色电力。业内普遍认为，“东数西算”会将东部地区的后端处理、存储备份等非实时计算能力需求尽可能转移到风景秀丽的西部地区。资源和适宜的气候，可以提高数据中心和5G基站的绿色电力使用。级别。

长沙国家超算中心总工程师、湖南大学教授唐卓在接受媒体采访时表示：“‘东数西算’项目绝对不是直接照搬东部，本项目提出更高的数据中心建设，新建数据中心应以建设之初的算力网络为基础，设计高存储容量和高带宽，通过统一规划实现算力资源的合理调度，从而减少能源消耗。”

二是加快节能技术创新，建立相关标准。海南绿色金融研究院管委会主任游毅认为，应加快节能型5G基站的推广应用，采用新工艺、新材料、新方案、新设计，降低基站设备的能耗。

刘周斌等专家建议，数据中心建设应以液冷、机柜模块化、余热综合利用为支撑。 2020年10月，浙江宁波北仑高唐变电站建成浙江首个PUE低于1.1的室外模块化浸没式液冷数据中心。与传统数据中心相比，每年可节电49万千瓦。时间。

加强精细化管理，妥善处理能源消费增长点也不容忽视。李楠建议，从全生命周期的角度，运用系统思维，鼓励人工智能技术在数据中心和5G网络管理中的应用，加强能耗管理的自动化、智能化。能量峰值，功率最高，能耗最大。 5G基站原本也有备用电池。经技术改造，可在全社会用电量低的情况下，在凌晨1:00至早上7:00和中午13:00至下午15:00进行充电。早上9:00到11:00和晚上18:00到20:00放电，电费可以减半。”

浙江移动董事长郑杰建议，将新型数字基础设施纳入碳排放权交易市场和能源使用权交易市场，落实绿色金融政策框架和激励机制，探索金融节能减碳激励和补贴机制。