可再生能源+余熱利用 數據中心“雙碳”發展之路

數據中心是信息社會的關鍵基礎設施，是ICT技術的核心載體。隨著數字內容、大數據、電子商務和互聯網流量的爆炸式增長，數據中心已成為全球增長最快的電力消費設備之一。國家相關數據顯示，2020年我國數據中心耗電量突破2 000億千瓦時，創歷史新高，能耗占全國總用電量2.7%。隨著“雙碳”戰略目標的推進，如何在保證數據中心快速發展的同時，又能快速降低能耗正受到廣泛關注。

近日，國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局等四部門聯合發布關于印發《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》的通知?！锻ㄖ芬?，堅持集約化、綠色化、智能化建設，加快節能低碳技術的研發推廣，支持技術創新和模式創新。鼓勵使用風能、太陽能等可再生能源，通過自建拉專線或雙邊交易，提升數據中心綠色電能使用水平，促進可再生能源就近消納。支持模塊化氫電池和太陽能板房等在小型或邊緣數據中心的規?；茝V應用。

中國科學院電工研究所徐立博士表示：粗略統計，每10萬臺服務器，年用電量就超過4億千瓦時。其中，IT設備和制冷設備能源消耗最高，達到80%左右。實際上，大量電力用于服務器運行及散熱，散熱方式以風冷、水冷及液冷為主，約90%的電能最終轉換為熱能，大量余熱未能回收利用就被排放了到大氣中，造成了顯著的熱浪費。他提出，以可再生能源供應數據中心用電，并以數據中心余熱回收后為城區或其他用戶供暖，從而形成能源的綜合利用，助力節能減排目標的實現。

徐立博士介紹，綠色數據中心解決方案主要關注以下幾方面：

（1）開展服務器內部溫度監測和重構，確定動態局部熱點，分析能耗分布情況。

（2）采用適宜的冷卻方法對熱點進行高效散熱，同時適當提高空調送風溫度，節約空調用能。

（3）消納可再生能源電力。

（4）利用可再生能源提升數據中心的余熱品位。

（5） 與其他能源互補，增加余熱的綜合回收與提升余熱利用的可能性。

（6）結合周圍用熱單位（酒店、醫院、居民供暖，企業用熱等）情況，構建互聯協同用能機制。

（7）增加跨季節儲熱裝置，保障全年供熱的平穩。

據了解，目前中國科學院電工研究所太陽能熱利用技術研究部已經開展了綜合利用可再生能源技術為數據中心節能降耗的相關研究工作，可使電力利用率從數據中心的10%提高到綜合利用的70%以上，帶來顯著的節能減排和經濟效益。同時能源綜合利用，既為大數據企業提供價格適宜的綠色電力，又解決可再生能源消納，更促進熱能的綜合回收與利用，形成良性循環發展，實現可再生能源產業與大數據產業的相互依存和融合發展。