中國數據中心能效管理政策分析

郭豐

2020年3月4日，中共中央政治局常務委員會召開會議，強調加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度，數據中心日益成為影響經濟社會發展的重要基礎設施。據相關統計，2019年中國各類大中小微型數據中心大約有7.4萬個，大約能占全球數據中心總量的23%，機架總規模約227萬架。預計未來數據中心的規模會進一步擴大。與此同時，也帶來了電力消耗量的快速增長，為此國家和地方也先后出臺了相關能效管理政策。

國家及地方數據中心能效管理政策

2019年2月，工業和信息化部、國家機關事務管理局、國家能源局聯合發布了《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》（工信部聯通〔2013〕13號），明確提出了中國綠色數據中心工作未來發展目標：到2022年，數據中心平均能耗基本達到國際先進水平，新建大型、超大型數據中心的電能使用效率值達到1.4以下。

《指導意見》發布后，工業和信息化部將數據中心納入工業和通信業節能監察工作管理范圍。監察對象是各省納入重點用能單位管理的數據中心，以及受各省公共機構管理部門委托進行監察的公共機構領域重點數據中心。監察內容是核算電能使用效率，檢查能源計量器具配備情況。

各地也先后圍繞數據中心能效出臺相關政策。具體匯總如下表。

此外，江蘇、四川等省市在具體工作中也開始強調數據中心的綠色節能。

能效管理政策變化趨勢分析

通過梳理相關政策，我們可以發現能效管理政策有以下幾個趨勢。

第一，數據中心的能效要求逐漸嚴格，PUE指標值從1.4逐步降低到1.3甚至1.25。

第二，能效要求逐步納入行政執法范疇。最開始主要以規范、指導意見的形式體現指導性的要求，現在逐步成為審批的依據、減量替代的指標。

第三，在前期主要是對數據中心能效值的方式提出明確要求。隨著對數據中心作用以及綠色數據中心建設認識的不斷深入，各地在提出能效要求的同時，開始結合當地經濟發展需求對數據中心的建設提出差異性的政策要求。如上海市經濟信息化委發布的《關于征集本市2020年擬新建互聯網數據中心項目的通知》，以項目招標的方式發放數據中心建設指標，在明確提出數據中心能效指標的同時，也對數據中心建設對當地的經濟拉動提出了明確的要求。廣東省對數據中心進行了分類，在提出數據中心能效指標要求的同時，對各地區建設數據中心的類型也進行了規劃。

第四，已經開始出現細化要求的趨勢。如上海市除PUE以外，已經提出平均機架設計功率、上架率、機架運行功率、水資源利用效率等指標要求。

總體來講，能效管理政策向著更嚴格、更細化、更精準的方向逐步發展。

能效管理政策對數據中心行業影響分析

相關能效管理政策將會對數據中心行業的發展帶來深遠的影響。預計數據中心行業將會有以下發展趨勢。

第一，據統計，2018年，中國在用超大型數據中心平均PUE為1.63，大型數據中心平均PUE為1.54。我們抽樣調查的數據中心在2019年平均PUE為1.6左右，大型超大型數據中心平均PUE為1.5左右。能效管理政策提出的PUE指標相對現有數據中心能效水平嚴苛許多。新建數據中心將積極采用高效數據中心解決方案建設，在數據中心的設計開始，即全面分析后期運行能耗情況，盡量使用高能效產品，根據地方氣候條件采取差異化的設計，選擇智能化運維管理工具，有效提升數據中心能效水平。

第二，建成五年以上且規模在1000個機柜以下的數據中心因為規模較小，運維成本較高，進行改造不具備成本優勢，將會在較短的時間內大部分被淘汰。中型數據中心主要利用區位優勢，通過不斷提高運維管理水平保持競爭力。大型數據中心布局將逐步從核心城市自身向周邊區域以及電力資源充裕和自然資源優勢的地區溢出延伸。

第三，自然冷源、液冷、余熱回收等可以顯著提高數據中心能效的技術將會得到更高的關注。機柜的功率密度以及實際使用率會在后期的運維管理中得到更大程度的重視。

第四，數據中心云計算化、云計算超算化可能會成為數據中心的發展趨勢。

總之，我們預計雖然數據中心的總規模仍會繼續增長，但數據中心耗能量的增長率會逐步降低，甚至逐步趨近于零。

存在問題及改進建議

目前各種政策對于數據中心的能效均以PUE這一參數進行衡量。該參數實際上是數據中心總電能消耗與IT系統電能消耗的比值，這一參數對于衡量數據中心基礎設施的效率是適宜的。但是這個參數里的IT系統電能消耗實際上并不是直接計量IT設備的用電量，是以機柜為界面，計量機柜內部所有設備的用電量。機柜界面內部的各系統的效率在這個指數中是無法體現的。所以這個指數無法完整體現數據中心的能源使用效率。但是因為現在尚無行業公認的更好地體現數據中心能效的參數，所以該參數仍然被廣泛用于數據中心能源使用效率的評估。建議就如何更好地評估數據中心能源使用效率進行深入的探討，尋找更佳的評價方式，以更好的對數據中心能源使用效率進行評估。

當前，中國經濟加速向以網絡信息技術產業為重要內容的經濟活動轉變，由數字產業化和產業數字化兩方面內容組成的數字經濟總量已占到GDP的三分之一以上。數據中心作為數字經濟所產生海量數據的主要儲存與運算處理實體，重要性不斷凸顯。相信數據中心的能效管理政策也會在實踐經驗基礎上不斷完善，在推動數據中心綠色發展的同時，為實體經濟提供更好的支撐。