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數(shù)據(jù)中心面臨能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),頭部企業(yè)探索碳中和之路
日期:2021-12-03   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_qianjiao 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
中國(guó)制定碳達(dá)峰和碳中和(下稱(chēng)雙碳)戰(zhàn)略后,能耗持續(xù)上升的數(shù)據(jù)中心行業(yè)加快了能源轉(zhuǎn)型的步伐。

由于電價(jià)和碳排放成本不斷上升,數(shù)據(jù)中心將面臨越來(lái)越沉重的用能負(fù)擔(dān)。顯然,用能成本越低的數(shù)據(jù)中心企業(yè)將越有競(jìng)爭(zhēng)力。

在數(shù)據(jù)中心的總運(yùn)營(yíng)成本中,電力成本大約占到40%-60%;加上未來(lái)的碳排放成本,用能成本的占比將更高。一些頭部數(shù)據(jù)中心企業(yè)已為此做好了準(zhǔn)備,開(kāi)始探索提高能效、綠色低碳的新范式。

歐美的頭部科技企業(yè)幾乎都已制定了碳中和的時(shí)間表。簽署《歐洲氣候中和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商公約》的企業(yè)已從今年初的25家快速增長(zhǎng)到了62家,涵蓋歐洲大多數(shù)云服務(wù)和數(shù)據(jù)中心企業(yè)。他們承諾在2030年實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心氣候中和與100%可再生能源利用。

中國(guó)科技企業(yè)在這方面反應(yīng)較慢,目前僅有零星的幾家公司發(fā)布了相關(guān)戰(zhàn)略。中國(guó)最大的中立第三方數(shù)據(jù)中心服務(wù)商萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)服務(wù)有限公司(下稱(chēng)萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)),是中國(guó)首家承諾2030年同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳中和及100% 使用可再生能源的數(shù)據(jù)中心企業(yè)。

萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)制定了清晰、可實(shí)現(xiàn)的路徑。該司發(fā)布的首份環(huán)境、社會(huì)及治理(ESG)報(bào)告提出,將以提高可再生能源使用比例、建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心、提升運(yùn)營(yíng)效率、參與綠色電力交易、投資新能源項(xiàng)目,以及探索新興技術(shù)等組合模式,減少對(duì)環(huán)境的影響,并降低碳排放。

與歐美企業(yè)相比,中國(guó)科技企業(yè)目前不僅缺乏氣候雄心,更缺乏實(shí)現(xiàn)碳中和的工具。這意味著開(kāi)始進(jìn)行碳中和轉(zhuǎn)型的企業(yè),將面臨諸多挑戰(zhàn)。不過(guò),隨著中國(guó)雙碳目標(biāo)相關(guān)的政策落地,中國(guó)企業(yè)未來(lái)也將擁有實(shí)現(xiàn)碳中和的底氣和路徑。頭部數(shù)據(jù)中心企業(yè)現(xiàn)已在可再生能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、綠電采購(gòu)等賽道上紛紛蓄力。

不斷上升的用能成本

數(shù)據(jù)中心的主要運(yùn)營(yíng)成本是能源消耗。中國(guó)對(duì)高耗能行業(yè)的電價(jià)將呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的底座及重要基礎(chǔ)設(shè)施,承載著數(shù)字化應(yīng)用和通信保障任務(wù),同時(shí)也是國(guó)家、政府信息安全的重要組成部分。由此導(dǎo)致的大用電量使社會(huì)普遍將數(shù)據(jù)中心定義為高耗能產(chǎn)業(yè)。但其實(shí)與數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)對(duì)比,數(shù)據(jù)中心能耗占比仍較低。數(shù)據(jù)中心每年總耗電量約為1507億千瓦時(shí),約占全國(guó)用電總量的2%,每年產(chǎn)生碳排放9485萬(wàn)噸,僅占全國(guó)碳排放總量(98.94億噸)的0.96%。

國(guó)家發(fā)展改革委10月12日發(fā)布通知稱(chēng),將燃煤發(fā)電市場(chǎng)交易價(jià)格浮動(dòng)范圍由現(xiàn)行的上浮不超過(guò)10%、下浮原則上不超過(guò)15%,擴(kuò)大為上下浮動(dòng)原則上均不超過(guò)20%,高耗能企業(yè)市場(chǎng)交易電價(jià)不受上浮20%限制。

該通知發(fā)布后,江蘇省、北京市等12省市自治區(qū)的發(fā)改委取消了當(dāng)?shù)氐墓ど虡I(yè)目錄電價(jià),當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)公司也下發(fā)相關(guān)文件,要求工商業(yè)用戶全部進(jìn)入電力市場(chǎng),高耗能企業(yè)購(gòu)電價(jià)格一律為1.5倍。

盡管數(shù)據(jù)中心能效較高,但與大多高耗能行業(yè)將在2025年前后達(dá)峰不同,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域仍處于規(guī)模高速擴(kuò)張之中。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),在中國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰之后,數(shù)據(jù)中心等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的碳排放量仍將繼續(xù)增長(zhǎng)。

國(guó)際環(huán)保組織綠色和平與工業(yè)和信息化部電子第五研究所計(jì)量檢測(cè)中心聯(lián)合發(fā)布《中國(guó)數(shù)字基建的脫碳之路:數(shù)據(jù)中心與5G減碳潛力與挑戰(zhàn)(2020-2035)》報(bào)告(下稱(chēng)《報(bào)告》)預(yù)測(cè),到2035年,中國(guó)數(shù)據(jù)中心和5G總用電量約是2020年的2.5-3倍,將達(dá)6951-7820億千瓦時(shí),占中國(guó)全社會(huì)用電量5-7%。同時(shí),2035年中國(guó)數(shù)據(jù)中心和5G的碳排放總量將達(dá)2.3-3.1億噸,約占中國(guó)碳排放量的2-4%。

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的布局集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)間必須比全國(guó)其他地區(qū)更早。這對(duì)數(shù)據(jù)中心的能耗水平和能效管理提出了更高的要求。

另一方面,全國(guó)碳市場(chǎng)和各區(qū)域碳市場(chǎng)預(yù)計(jì)將陸續(xù)納入更多的數(shù)據(jù)中心企業(yè),其碳排放成本也將隨之上升。目前,北京碳市場(chǎng)已將數(shù)據(jù)中心納入管控,廣東碳市場(chǎng)預(yù)計(jì)也將會(huì)納入數(shù)據(jù)中心行業(yè)。

數(shù)據(jù)中心企業(yè)納入碳市場(chǎng)之后,其碳排放配額的盈虧情況與其PUE指標(biāo)相關(guān)。PUE是衡量數(shù)據(jù)中心電源使用效率的通用指標(biāo),即所消耗能源與IT負(fù)載使用能源之比。數(shù)值越接近1,表明能效水平越高。北京碳市場(chǎng)上,PUE低于1.5的數(shù)據(jù)中心碳配額將有盈余,高于1.5則需要企業(yè)購(gòu)入配額。

高速擴(kuò)張需求和高能效管理需求,使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)企業(yè)面臨著更大的挑戰(zhàn)。在此情況下,專(zhuān)業(yè)的第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商優(yōu)勢(shì)得以凸顯。第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商是指提供機(jī)柜租用、帶寬租用、主機(jī)托管、代理運(yùn)維等數(shù)據(jù)中心服務(wù)的企業(yè),這其中萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)是發(fā)展最快的代表性企業(yè)。

截至2021年第三季度末,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)在京津冀地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)及西南等地區(qū)部署了73座自建數(shù)據(jù)中心,運(yùn)營(yíng)中的總機(jī)房面積近45.3萬(wàn)平方米,是中國(guó)市場(chǎng)份額最大的第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商。

萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)認(rèn)為,綠色低碳的能效管理是數(shù)據(jù)中心企業(yè)越來(lái)越重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)《財(cái)經(jīng)》了解,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)計(jì)劃在2025年之前完成50%使用可再生能源的目標(biāo)。

開(kāi)始探索碳中和之路

數(shù)據(jù)中心的綠色低碳、乃至碳中和的路徑,主要包括為三類(lèi):采購(gòu)綠電、投資可再生能源項(xiàng)目,以及購(gòu)買(mǎi)綠色電力證書(shū)。此外,提高能源利用效率、綜合開(kāi)發(fā)余熱循環(huán)利用、優(yōu)化選址和數(shù)據(jù)處理效率等方式也是重要補(bǔ)充。

如何運(yùn)用上述不同路徑——對(duì)數(shù)據(jù)中心企業(yè)來(lái)說(shuō)不是一件可以輕易做出的決策。這既與公司的自身發(fā)展規(guī)劃有關(guān),也與能源產(chǎn)業(yè)的政策環(huán)境有關(guān)。在中國(guó)政府去年宣布雙碳目標(biāo)之前,企業(yè)采取上述三類(lèi)主要路徑的限制較多。

中國(guó)科技巨頭若自建數(shù)據(jù)中心,考慮的因素更多。華為、阿里、騰訊等等諸多科技巨頭目前都還在制定自己的碳中和戰(zhàn)略,尚無(wú)完整確定的落地方案。而第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)企業(yè)的動(dòng)作則略快一些。

萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)從2019年開(kāi)始參與綠電交易,已在張北地區(qū)采購(gòu)了風(fēng)電,在上海和成都采購(gòu)了水電,還在廣東參與了新能源的電力市場(chǎng)交易,是行業(yè)中第一批參與以上地區(qū)綠色電力交易的企業(yè)。

萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)高級(jí)副總裁陳江平對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)使用綠電的比例(不含市電固有數(shù)量)從2019年的低于10%,提高至了2020年超過(guò)20%,預(yù)計(jì)2021年這一比例將達(dá)到30%。

目前,企業(yè)采購(gòu)綠電、綠證,以及投資可再生能源的政策環(huán)境都較此前有所放開(kāi)。今年9月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局正式批復(fù)《綠色電力交易試點(diǎn)工作方案》(下稱(chēng)方案)。此前,我國(guó)沒(méi)有綠色電力交易和產(chǎn)品的清晰定義,該方案對(duì)此做出了明確的表述,即綠色電力產(chǎn)品初期為風(fēng)電和光伏發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電量,條件成熟時(shí)擴(kuò)大至符合條件的水電。

全國(guó)綠色電力交易試點(diǎn)啟動(dòng)當(dāng)天,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)與中廣核新能源公司簽署了綠色電力合作框架協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)將在未來(lái)10年向中廣核新能源采購(gòu)綠色電力,合計(jì)采購(gòu)電量不低于20億千瓦時(shí)。同時(shí),雙方將就綠電交易、綠證交易、新能源投資、“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化等服務(wù)及相關(guān)領(lǐng)域展開(kāi)深度合作。

在廣東第一樁綠電交易中,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)采購(gòu)的電量占到了整個(gè)交易的一半。在北京電力市場(chǎng),萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)也是采購(gòu)綠電規(guī)模最大的科技企業(yè)之一。該司已成為采購(gòu)綠電規(guī)模最大的數(shù)據(jù)中心企業(yè)。

陳江平表示,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)的用能需求約30%可以靠綠電采購(gòu)解決,但實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)更主要的路徑是直接投資新能源項(xiàng)目,包括分布式的風(fēng)電、光伏項(xiàng)目,也包括集中式的大型風(fēng)光電站,預(yù)計(jì)可覆蓋公司整個(gè)用能需求的一半左右。

新能源項(xiàng)目和數(shù)據(jù)中心有較強(qiáng)的互補(bǔ)性。一些新能源項(xiàng)目在建設(shè)之前,就與數(shù)據(jù)中心企業(yè)建立合作,兩者同時(shí)建設(shè)、共同投運(yùn)。萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)目前已與京能集團(tuán)等簽署了合作協(xié)議,將合作建設(shè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”項(xiàng)目。

對(duì)于有志實(shí)現(xiàn)碳中和的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),提升能效也尤為重要。萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)以PUE趨近于“1”為目標(biāo),利用新技術(shù)、強(qiáng)運(yùn)營(yíng)等手段,持續(xù)實(shí)現(xiàn)能效提升。目前,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心均值PUE低于行業(yè)平均水平17%~22%。其中,華北區(qū)域最優(yōu)PUE達(dá)1.22,華東區(qū)域達(dá)1.25,華南區(qū)域達(dá)1.29。以華東地區(qū)為例,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)今年較行業(yè)均值預(yù)計(jì)節(jié)省2億度用電量,碳排放量減少16萬(wàn)噸。

借助較好的能效管理,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)已在碳市場(chǎng)上獲益。該司有5個(gè)數(shù)據(jù)中心被納入北京碳市場(chǎng)管控,其數(shù)據(jù)中心的PUE數(shù)值是1.3,低于北京碳市場(chǎng)PUE值1.5的碳配額盈虧基準(zhǔn)線。陳江平表示,萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)在北京的5個(gè)數(shù)據(jù)中心共獲得4萬(wàn)多噸的碳配額盈余,可在碳市場(chǎng)上銷(xiāo)售。近期北京碳市場(chǎng)的碳價(jià)近80元/噸。

能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型陣痛期的挑戰(zhàn)

對(duì)于中國(guó)科技企業(yè)包括數(shù)據(jù)中心企業(yè)來(lái)說(shuō),碳中和是未來(lái)的應(yīng)有之義,但在眼下,向碳中和目標(biāo)轉(zhuǎn)型仍面臨諸多挑戰(zhàn),一方面要增加成本,另一方面還對(duì)運(yùn)營(yíng)水平有更高的要求。

在國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)組織的綠色電力交易試點(diǎn)啟動(dòng)會(huì)上,成交價(jià)格不一,但總體上綠電的成交價(jià)都較高。在國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi),綠電成交價(jià)格較火電中長(zhǎng)期交易價(jià)格每度電溢價(jià)3-5分錢(qián)。在南方電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi),綠電交易價(jià)格則在風(fēng)電、光伏現(xiàn)有價(jià)格的基礎(chǔ)上平均提高了2.7分/千瓦時(shí)。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,不同地區(qū)、不同時(shí)段的綠電交易價(jià)格有所不同,價(jià)格影響因素較為復(fù)雜。比如,區(qū)域因素影響較大,省內(nèi)達(dá)成的綠電交易價(jià)格相對(duì)便宜一些,跨區(qū)的成本則稍微高一點(diǎn)。整體上來(lái)說(shuō),采購(gòu)綠電價(jià)格會(huì)比原來(lái)成本增加3—4分錢(qián)/千瓦時(shí)。

綠電采購(gòu)不僅增加成本,還需要有企業(yè)有綠電交易的資質(zhì)和能力。電力市場(chǎng)交易規(guī)則復(fù)雜,且具有較高的資金規(guī)模要求,跟平時(shí)企業(yè)單純交電費(fèi)相比,復(fù)雜度陡增。

企業(yè)在條件都具備的情況下,還面臨標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一的難題。目前,中國(guó)國(guó)內(nèi)的綠證、綠電,以及碳市場(chǎng)都沒(méi)有打通,也就是說(shuō),一度綠電對(duì)應(yīng)的社會(huì)責(zé)任、綠電價(jià)值和權(quán)益并沒(méi)有統(tǒng)一的度量和計(jì)算規(guī)范。

此外,對(duì)于一些有國(guó)際業(yè)務(wù)的企業(yè)來(lái)說(shuō),要實(shí)現(xiàn)全球范疇的碳中和,就還需要購(gòu)買(mǎi)國(guó)際綠電或綠證。而國(guó)際和國(guó)內(nèi)的相關(guān)渠道和認(rèn)證也尚未打通,價(jià)格和規(guī)則差異巨大。

將在東南亞等地建設(shè)運(yùn)營(yíng)多個(gè)國(guó)際數(shù)據(jù)中心的萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)就面臨相關(guān)難題。萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)于2016年在美國(guó)納斯達(dá)克上市,并于2020年在港交所成功二次上市。陳江平表示,國(guó)內(nèi)和國(guó)外的資本市場(chǎng)對(duì)上市公司的審計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有所不同,綠電認(rèn)證體系也不盡相同。在海外市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的一些綠證,國(guó)內(nèi)政府和機(jī)構(gòu)并不認(rèn)可。為了滿足國(guó)內(nèi)外兩重標(biāo)準(zhǔn),公司采購(gòu)綠證的時(shí)候必須要有冗余量,以保證公司在不同計(jì)算體系里都符合碳中和的標(biāo)準(zhǔn)。

隨著雙碳政策的落地,以及國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候問(wèn)題的合作加深,中國(guó)企業(yè)通往碳中和的道路必將日趨寬廣。

“我們明白碳中和相關(guān)政策和市場(chǎng)有一個(gè)逐漸成熟的過(guò)程。”陳江平說(shuō),“目前雖然挑戰(zhàn)諸多,但如果大家都不買(mǎi)價(jià)格較高的綠電,那就永遠(yuǎn)不會(huì)有綠電交易。對(duì)龍頭企業(yè)來(lái)說(shuō),前期的成本和企業(yè)責(zé)任是必須要承擔(dān)的。碳中和是必須要做的事情,而且早做肯定比晚做好。” 

原標(biāo)題:數(shù)據(jù)中心面臨能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),頭部企業(yè)探索碳中和之路
 
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