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助力“雙碳”目標(biāo),全方位采用綠色節(jié)能技術(shù)
日期:2021-08-10   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_youfutai 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
碳達(dá)峰、碳中和是我國(guó)向世界作出的莊嚴(yán)承諾,也是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革。數(shù)據(jù)中心作為能源消費(fèi)大戶(hù),隨著其規(guī)模不斷擴(kuò)大,能耗也隨之增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心總用電量達(dá)到1969.6億千瓦時(shí),數(shù)據(jù)中心行業(yè)面臨巨大能源壓力,數(shù)據(jù)中心加強(qiáng)節(jié)能減排已刻不容緩。

北京市在供電質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)條件、數(shù)據(jù)中心用戶(hù)規(guī)模等方面具備建設(shè)數(shù)據(jù)中心的先天優(yōu)勢(shì)。據(jù)測(cè)算,北京市現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心IT容量占全國(guó)總量的10%以上。近年來(lái),北京市范圍內(nèi)新增數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目增長(zhǎng)較快。但作為耗電大戶(hù),數(shù)據(jù)中心快速增長(zhǎng)為北京市帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn):第一,北京市數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷大,用電高峰期給全市及區(qū)域供電安全帶來(lái)挑戰(zhàn);第二,數(shù)據(jù)中心快速增長(zhǎng)為北京市碳排放控制帶來(lái)壓力;第三,部分?jǐn)?shù)據(jù)中心項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)與規(guī)劃不符,上架率低,擠占北京市寶貴的土地、能源資源。

為從源頭上推動(dòng)數(shù)據(jù)中心持續(xù)提高能效碳效水平,強(qiáng)化全生命周期節(jié)能管理,促進(jìn)數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展,北京市發(fā)展和改革委官網(wǎng)今年7月發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》),為未來(lái)全國(guó)一、二線城市的數(shù)據(jù)中心建設(shè)指明了方向。

一、適用范圍

《通知》針對(duì)北京市范圍內(nèi)新建或改擴(kuò)建的年能源消費(fèi)量達(dá)到1000噸標(biāo)準(zhǔn)煤(電力按當(dāng)量值計(jì)算,當(dāng)量值取1.229t標(biāo)煤/萬(wàn)kWh)或者年電力消費(fèi)量達(dá)到500萬(wàn)千瓦時(shí)(含)以上的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目。

按測(cè)算,IT設(shè)備用電量超過(guò)500kW的項(xiàng)目即適用《通知》。按單機(jī)柜功率密度6kW計(jì)算,機(jī)柜建設(shè)規(guī)模超過(guò)85個(gè)的項(xiàng)目就必須按照《通知》執(zhí)行,基本覆蓋了北京市絕大部分的大、中、小型數(shù)據(jù)中心。

二、新建或改擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心的功能定位

新建或改擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心應(yīng)當(dāng)主要用于支撐“四個(gè)中心”建設(shè),保障“四個(gè)服務(wù)”功能。《通知》進(jìn)一步明確了首都建設(shè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)對(duì)象。

“四個(gè)中心”是指首都城市戰(zhàn)略定位,即全國(guó)政治中心、文化中心、國(guó)際交往中心、科技創(chuàng)新中心。

“四個(gè)服務(wù)”是中央對(duì)首都工作的基本要求,也是做好首都工作的根本職責(zé)所在,即為中央黨、政、軍領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)的工作服務(wù),為國(guó)家的國(guó)際交往服務(wù),為科技和教育發(fā)展服務(wù),為改善人民群眾生活服務(wù)。

建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)提供符合功能定位的明確的業(yè)務(wù)需求清單或相關(guān)意向協(xié)議。

三、新建或改擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心的類(lèi)型限定

《通知》要求優(yōu)先發(fā)展計(jì)算型數(shù)據(jù)中心,應(yīng)當(dāng)保證用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的機(jī)柜功率比例不高于機(jī)柜總功率的20%。

根據(jù)《通知》要求,北京將逐步騰退非計(jì)算功能的存儲(chǔ)型數(shù)據(jù)中心、容災(zāi)備份中心;大力發(fā)展能夠支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計(jì)算型和人工智能算力型數(shù)據(jù)中心,提升北京市數(shù)據(jù)中心整體計(jì)算能級(jí)和綠色水平。

四、數(shù)據(jù)中心可再生能源利用比例的相關(guān)規(guī)定

《通知》對(duì)數(shù)據(jù)中心可再生能源利用提出了更高要求?!锻ㄖ芬?021年及以后建成的項(xiàng)目,年可再生能源利用量占年能源消費(fèi)量的比例按照每年10%遞增,到2030年實(shí)現(xiàn)100%(不含電網(wǎng)既有可再生能源占比)。鼓勵(lì)各建設(shè)單位通過(guò)最大化自建分布式可再生能源設(shè)施提高可再生能源利用水平,如安裝光伏組件等。當(dāng)自建設(shè)施不能滿足用電需求時(shí),則需通過(guò)綠色電力交易或認(rèn)購(gòu)可再生能源綠色電力證書(shū)、購(gòu)買(mǎi)節(jié)能量等方式提高可再生能源利用比例。

據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)前我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的綠電(包含水電、風(fēng)電、核電、光電)占比約為39.8%,新增裝機(jī)類(lèi)型以太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)為首,占全部新增裝機(jī)量的36.0%;火電新增裝機(jī)占比為33.1%;風(fēng)電新增裝機(jī)占比為16.9%;水電新增裝機(jī)占比為6.9%。過(guò)去10年,可再生能源的發(fā)電成本大幅降低。全球光伏和陸上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)分別下降了85%和60%,海上風(fēng)電成本僅在過(guò)去的五年就下降了60%。中國(guó)光伏發(fā)電目前的LCOE在每千瓦時(shí)0.2~0.41元之間,在多數(shù)地區(qū)已經(jīng)具備了與新建燃煤發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)的能力。

2021年6月11日,國(guó)家發(fā)改委價(jià)格司在《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》中明確了新建項(xiàng)目可自愿通過(guò)參與市場(chǎng)化交易形成上網(wǎng)電價(jià),以更好體現(xiàn)光伏發(fā)電、風(fēng)電的綠色電力價(jià)值。該支持政策一方面為綠電全額參與市場(chǎng)交易和后期擴(kuò)大直購(gòu)電范圍預(yù)留了操作空間,另一方面為綠電消納打開(kāi)了市場(chǎng)空間。最近,廣東可再生能源電力交易已正式啟動(dòng)。

目前,我國(guó)的電力主要來(lái)自燃煤發(fā)電,雖然可再生能源發(fā)電成本逐年下降且發(fā)電比例逐年擴(kuò)大,但2030年在北京地區(qū)實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供電仍然非常困難。因此,只能通過(guò)綠電交易來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

五、鼓勵(lì)關(guān)停高耗能存量數(shù)據(jù)中心的相關(guān)規(guī)定

《通知》指出,建設(shè)單位或其股東在新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心的同時(shí)關(guān)閉其所有(或控股的)位于北京已投運(yùn)的其他數(shù)據(jù)中心,所關(guān)閉的數(shù)據(jù)中心機(jī)柜總功率(不含強(qiáng)制退出關(guān)閉的部分)的一半可以在計(jì)算新建、擴(kuò)建項(xiàng)目能耗時(shí)予以扣減,不計(jì)入新建、擴(kuò)建項(xiàng)目能耗。

該政策有利于鼓勵(lì)建設(shè)單位關(guān)停不具有節(jié)能改造價(jià)值的老舊數(shù)據(jù)中心,為新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心騰出能源、空間等資源。

六、新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心PUE的相關(guān)規(guī)定

《通知》對(duì)數(shù)據(jù)中心的PUE進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,對(duì)不同能耗規(guī)模提出了不同的要求;年能源消耗量越大的數(shù)據(jù)中心,對(duì)節(jié)能要求越高,對(duì)PUE要求越低。年能源消費(fèi)量小于1萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤(電力按等價(jià)值計(jì)算,根據(jù)北京市統(tǒng)計(jì)局2020年數(shù)據(jù),等價(jià)值取2.6702t標(biāo)煤/萬(wàn)kWh)的項(xiàng)目PUE不應(yīng)高于1.3;年能源消費(fèi)量大于等于1萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤且小于2萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目,PUE不應(yīng)高于1.25;年能源消費(fèi)量大于等于2萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤且小于3萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目,PUE不應(yīng)高于1.2;年能源消費(fèi)量大于等于3萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目,PUE不應(yīng)高于1.15。

以單機(jī)柜功率密度6kW為例,當(dāng)機(jī)柜數(shù)量<550架時(shí),年能源消耗量<1萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,PUE不應(yīng)高于1.30。當(dāng)機(jī)柜數(shù)量≥550架時(shí),年能源消耗量≥1萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,PUE不應(yīng)高于1.25。當(dāng)機(jī)柜數(shù)量≥1140架時(shí),年能源消耗量≥2萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,PUE不應(yīng)高于1.20。當(dāng)機(jī)柜數(shù)量≥1785架時(shí),年能源消耗量≥3萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,PUE不應(yīng)高于1.15。

七、新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心技術(shù)產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定

對(duì)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能要求越來(lái)越高,就要求設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮對(duì)自然冷源的利用,建設(shè)單位在設(shè)備采購(gòu)中選擇更高效節(jié)能的設(shè)備,鼓勵(lì)采用工信部《綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)產(chǎn)品目錄》中的技術(shù)產(chǎn)品。

北京市屬于寒冷地區(qū),冬季和過(guò)渡季自然冷源利用時(shí)長(zhǎng)可觀,可通過(guò)一系列技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)對(duì)室外自然冷源的充分利用。

此外,北方地區(qū)冬季有供暖需求,可結(jié)合數(shù)據(jù)中心余熱資源建設(shè)區(qū)域能源站,為項(xiàng)目園區(qū)以及周邊建筑提供熱水供應(yīng)。一方面,可減少?gòu)U熱排放,降低數(shù)據(jù)中心冬季能耗;另一方面,也可以減少北京市供暖所需的第一能源消耗量。

《通知》基于環(huán)保訴求,禁止數(shù)據(jù)中心新增以消耗臭氧層物質(zhì)為工質(zhì)的設(shè)備設(shè)施,鼓勵(lì)采用以二氧化碳等自然工質(zhì)為介質(zhì)的制冷設(shè)備。此項(xiàng)規(guī)定要求數(shù)據(jù)中心的空調(diào)設(shè)備采用新型環(huán)保冷媒。

八、對(duì)新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心的監(jiān)管要求

對(duì)于數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的能耗,除了立項(xiàng)能耗指標(biāo)審批,建成后的監(jiān)管要求也越來(lái)越嚴(yán)。《通知》要求能源消費(fèi)量達(dá)到5000噸標(biāo)準(zhǔn)煤(以6kW標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜為例,約600架,電力按當(dāng)量值計(jì)算)及以上的數(shù)據(jù)中心,都要建設(shè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并接入北京市節(jié)能監(jiān)測(cè)服務(wù)平臺(tái),納入監(jiān)管。

九、對(duì)數(shù)據(jù)中心上架率的要求

《通知》要求項(xiàng)目取得節(jié)能審查意見(jiàn)后,兩年內(nèi)上架率(實(shí)際上架的機(jī)柜總功率/項(xiàng)目機(jī)柜設(shè)計(jì)總功率)未達(dá)到80%的,建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)向原節(jié)能審查機(jī)關(guān)提出變更申請(qǐng)。

該規(guī)定可以有效避免個(gè)別單位虛報(bào)能耗指標(biāo),占用能效資源,同時(shí)也要求建設(shè)單位在項(xiàng)目前期認(rèn)真分析業(yè)務(wù)需求,根據(jù)項(xiàng)目?jī)赡陜?nèi)的業(yè)務(wù)上架率來(lái)編制節(jié)能報(bào)告、申請(qǐng)相應(yīng)能耗指標(biāo)。

十、對(duì)不同能效數(shù)據(jù)中心執(zhí)行差別電價(jià)

《通知》為了鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)者進(jìn)一步降低能耗,對(duì)于高耗能數(shù)據(jù)中心將征收懲罰性電費(fèi)。

對(duì)于PUE>1.4且≤1.8的項(xiàng)目(單位電耗超過(guò)限額標(biāo)準(zhǔn)一倍以?xún)?nèi)),執(zhí)行的電價(jià)加價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每度電加價(jià)0.2元;對(duì)于PUE>1.8的項(xiàng)目(單位電耗超過(guò)限額標(biāo)準(zhǔn)一倍以上),每度電加價(jià)0.5元。

以2萬(wàn)平方米的數(shù)據(jù)中心(布置2300架6kW機(jī)架)為例,按PUE為1.25計(jì)算,年電力消耗量約15110萬(wàn)千瓦時(shí),年用電費(fèi)用約9917萬(wàn)元,折合單機(jī)柜年用電費(fèi)用約4.31萬(wàn)元。

按PUE為1.6計(jì)算,年電力消耗量約19342萬(wàn)千瓦時(shí),年用電費(fèi)用約16562萬(wàn)元,折合單機(jī)柜年用電費(fèi)用約為7.20萬(wàn)元,電費(fèi)成本增加了67%。

按PUE為1.8計(jì)算,年電力消耗量約21760萬(wàn)千瓦時(shí),年用電費(fèi)用約25162萬(wàn)元,折合單機(jī)柜年用電費(fèi)用約10.94萬(wàn)元,電費(fèi)成本增加了153%。

《通知》覆蓋了北京市絕大部分的數(shù)據(jù)中心。新建或改擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心優(yōu)先發(fā)展計(jì)算型數(shù)據(jù)中心,用于支撐“四個(gè)中心”建設(shè),保障“四個(gè)服務(wù)”功能。數(shù)據(jù)中心PUE限值按能源消耗規(guī)模采取分級(jí)管理,對(duì)不同能效數(shù)據(jù)中心執(zhí)行差別電價(jià)。因此,未來(lái)北京市數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目首先應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求評(píng)估建設(shè)規(guī)模,然后再制定相應(yīng)的技術(shù)方案。數(shù)據(jù)中心應(yīng)采用全面、全方位、全生命周期的綠色節(jié)能技術(shù),進(jìn)一步降低PUE;積極尋求可再生能源,逐步提高可再生能源的利用比例。

原標(biāo)題:助力“雙碳”目標(biāo),全方位采用綠色節(jié)能技術(shù)
 
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