1、 中国数据中心产业低碳1发展 实践研究（2023 年）华信咨询设计研究院有限公司 2023 年 1 月 6 日 1 低碳发展指低能耗、低排放模式，包括能效提升、能源循环、能源置换等主要途径 版权声明版权声明 本报告版权属于华信咨询设计研究院有限公司，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：华信咨询设计研究院有限公司”。违反上述声明者，本公司将追究其相关法律责任。前 言 算力是全球数字经济的生产力，数据中心是算力的关键支点，中国是全球数据中心产业的焦点。经过 20 年的发展演进，国内数据中心产业发展进入了新的阶段，作为数字设施、数字能源、数字科技的三重载体产

2、业，数据中心在新时期进入高质量转型期，低碳化发展是转型的关键方向。目前我国数据中心用电量和二氧化碳排放量仍处于增长态势，在“双碳”战略和“能耗双控”背景驱动下，加快能效优化、能源循环和可再生能源替换，打造“零碳/低碳数据中心”将成为数据中心产业底色。在此背景下，面向全国产业发展、立足未来五年，华信咨询设计研究院发布中国数据中心产业低碳发展实践研究白皮书（2023 年）。基于行业研究和调查实践报告，从追溯全球数据中心 20 年低碳发展历程入手，研判国内数据中心低碳发展的新阶段、新趋势和新生态。接着，从政策监管、需求变化、成本管控、技术适用等方面对国内数据中心低碳发展的挑战进行深入解读，围绕“技术

3、革新+模式创新”两个方面、“增量建设+存量改造”两个视角、“能效提升+能源循环+能源置换”三个维度和“企业+政府”两类主体全面提出低碳发展应对策略，并针对液冷、余热回收、绿电、合同能源管理等重要新技术新模式做专题分析。本白皮书以大量实践研究为基础编制而成，旨在针对我国数据中心低碳发展 实际困难提供一定解答，为各省市政府和企业高质量发展数据中心产业提供一定参考。目目 录录 一、一、全球及国内数据中心低碳发展趋势全球及国内数据中心低碳发展趋势 .1 1 （一）全球数据中心低碳政策演进.1 1.粗放建设探索阶段（2010 年之前）.1 2.资源整合优化阶段（2010 年-2020 年）.2 3.绿色

4、低碳提升阶段（2020 年至今）.4（二）国内数据中心低碳政策动态.6 1.“东数西算”政策统筹引导数据中心建设绿色化.7 2.双碳政策将数据中心节能减碳提升至国家议题高度 9 3.新型数据中心政策要求数据中心提升绿色算力服务 11（三）国内数据中心进入低碳发展新阶段.13 1.低碳新趋势.13 2.低碳新生态.17 二、二、国内数据中心产业低碳发展挑战国内数据中心产业低碳发展挑战 .2121 （一）政策监管挑战.21（二）需求变化挑战.22（三）成本管控挑战.26（四）技术适用风险.29 三、三、国内数据中心产业低碳技术革新国内数据中心产业低碳技术革新 .3030 （一）建筑形式.30（二）

5、制冷技术.38 1.数据中心制冷技术演进.38 2.数据中心液冷技术专题.43（三）电力技术.66（四）循环利用.70（五）智能运营.80（六）绿电应用.84 四、国内数据中心产业低碳运营思考四、国内数据中心产业低碳运营思考 .9191 （一）产业层面：探索低碳定价及合作商业模式.91 1.探索合同能源管理模式.91 2.探索租电分离新模式.95 3.探索绿色定价等其他新策略.96（二）政策层面：推进东西低碳协同运营规划.97 1.绿色能源做引，推高西部绿色经济价值.97 2.绿色算力赋能，建设全国绿色经济先锋军.99 3.算力业务西迁，布局全国“前店后厂”大后方.100 4.存算分离助力，打

6、造全国“东数西存”主阵地.101 五、总结及展望五、总结及展望 .104104 参考文献参考文献 .106106 图目录图目录 图 1 2015-2020 年全球数据中心能源需求（单位：太瓦时）.5 图 2 2020-2025 全国数据中心用电量和碳排放量概况.14 图 3 2021 全国及各区域 IDC 平均 PUE 情况.15 图 4 低碳政策下国内数据中心产业新生态视图.18 图 5 各地区工业用地成交价格与各城市电价.24 图 6 宁夏、内蒙、甘肃、贵州及热点城市郊区电价.24 图 7 各地区移动互联网接入流量（亿 GB）.25 图 8 数据中心总拥有成本测量模型.27 图 9 中国新

7、开工装配式建筑面积及占比.33 图 10 上海商汤科技效果图.34 图 11 上海商汤科技效果图.35 图 12 数据中心标准化/模块化/预制化.37 图 13 杭州电信数据中心项目效果图.41 图 14 处理器“高性能、多并行”助力算力提升.44 图 15 机柜平均功率.44 图 16 不同档位功率每 kW 租赁造价成本及不同系列服务器造价成本.45 图 17 2019-2025 年中国液冷数据中心行业应用结构.47 图 18 冷板式液冷系统.49 图 19 冷板式液冷系统成本结构.49 图 20 喷淋式液冷系统.50 图 21 浸没式液冷系统.51 图 22 浸没式液冷系统成本结构.51

8、图 23 中国液冷整体解决方案厂商竞争力矩阵图.54 图 24 绿色云图微型液冷数据中心解决方案应用示例.57 图 25 绿色云图中大型液冷数据中心解决方案应用示例.57 图 26 数据中心供配电系统图.66 图 27 电力系统演变.67 图 28 光伏发电技术原理.68 图 29 储能方案设计方案.69 图 30 储能方案设计图.70 图 31 成都简州项目概览.76 图 32 空调及热回收系统架构.76 图 33 乌兰察布项目概览.77 图 34 空调及热回收系统.77 图 35 杭钢水源多联机组余热回收项目概览.78 图 36 空调及热回收系统架构.78 图 37 中国银行总行金融科技云

9、基地和林格尔新区项目效果图.84 图 38 绿证获取、绿电交易流程图.86 图 39 中国电信（国家）数字青海绿色大数据中心项目效果图.90 图 40 合同能源管理改造内容.91 图 41 节能效益分享图示.94 图 42 数据中心高用电量与高经济产出的二重属性.97 图 43 绿色经济内涵.98 图 44 云商前店后厂资源布局示意图.101 图 45 东数西存概念图.102 表目录表目录 表 1 世界主要国家低碳数据中心相关政策梳理.3 表 2“东数西算”政策统筹引导数据中心建设绿色化.8 表 3 双碳战略政策顶层要求数据中心绿色化发展.10 表 4 新型数据中心政策促进算力服务能力提升.1

10、2 表 5 三大运营商液冷技术试点.48 表 6 液冷方案介绍及简单对比.52 表 7 中国移动应用案例.56 表 8 大象融媒应用案例.56 表 9 广东合一微模块喷淋式液冷数据中心产品应用项目配置.60 表 10 主要综合厂商的液冷解决方案概况.60 表 11 YL-10 相变氟化液和 PFPE 非相变氟化液原料价格.62 表 12 主要氟化液种类及代表厂商列表.63 表 13 液冷技术调研情况.64 表 14 光伏系统 PUE 调节因子值.68 表 15 储能系统 PUE 调节因子值.68 表 16 国外数据中心余热回收典型应用场景.74 表 17 案例方案对比.78 表 18 国内外部

11、分数据中心运营商集中式发电场概况（部分典型）.87 表 19 东西部对口帮扶情况.99 表 20 部分西部地区优先承接东部转移发展产业概览.99 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）1 一、一、全球及国内全球及国内数据中心低碳数据中心低碳发展趋势发展趋势（一）（一）全球数据中心低碳政策演进全球数据中心低碳政策演进 随着英国在 2003 年第一次提出了“低碳经济”的概念，越来越多的国家充分意识到了能源安全和气候变化的威胁。基于 联合国气候变化框架公约 和 京都议定书，全球 178个缔约方在 2016 年共同签署巴黎协定，对 2020 年以后全球应对气候变化的行动做出统一安排。全球主

12、要国家都承诺最晚于 2050 年前实现碳中和，并发布了一系列降碳政策和措施。目前，全球对数字服务与技术的采用普遍提升，因此需要更多的数据中心设施满足需求，而这些设施的无间断运作意味对能源的持续消耗，增加碳排放量。美国自然资源保护委员会（NRDC）统计数据显示，全球的数据中心行业共消耗了全球 3的电力生产量，并产生出 2 亿吨的二氧化碳。因此多数国家发布相关政策，促进绿色数据中心行业的发展。回溯近二十年全球数据中心相关低碳政策，可以发现数据中心低碳发展大体分以下三个阶段：1.1.粗放建设探索阶段（粗放建设探索阶段（20102010 年之前）年之前）全球数据中心产业起步较早，在 20 世纪 90

13、年代便开始萌芽，那时的数据中心服务内容主要为场地、电力、网络带宽、通信设备等基础资源和设施的托管和维护服务，以分散低质的小型数据中心为主，不注重节能技术应用。在此阶段中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）2 真正规划绿色数据中心发展的政府和企业数量并不多，2005年建于美国马里兰州厄巴纳的联邦国民抵押贷款协会厄巴纳技术中心是第一个得到国际公认的绿色数据中心，全球还处于一个探索的阶段。2.2.资源整合优化阶段（资源整合优化阶段（20102010 年年-20202020 年）年）2010 年后全球数据中心产业进入信息中心阶段，随着新技术、新业务的迅速发展，数据中心规模猛增,能耗越来越高

14、,数据中心运营成本也不断增高,由此带来更严峻的碳排放问题和环境污染问题,对数据中心的节能降耗、履行社会责任提出新的挑战，各国开始了对已有数据中心的整合优化行动，通过淘汰中小型低质数据中心和新建扩容超大型数据中心集群来提升能效。典型有：新加坡在 2014 年发布的 绿色数据中心技术路线图 中提出，要在不影响系统性能和安金要求的情况下尽可能降低数据中心能源消耗，并提出提高冷却设各效率、IT 设备温湿度耐受能力、数据中心的资源调度和负荷分配集成优化能力等建议。美国政府则通过 DCOI 数据中心优化倡议、FDCCI 美国联邦数据中心整合计划、FITARA 联邦政府信息技术采购改革法案等一系列举措，率先

15、对政府侧数据中心做了一半以上的整合和关闭，并借助资源虚拟化、可用性、设定数据中心 PUE及服务器使用率具体标准、退役老旧机器等方式，实现了政中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）3 府数据中心电能利用效率（以下简称 PUE）从平均 2.0 以上下降到近一半，部分服务器使用率从 5%提升 65%以上。表 1 世界主要国家低碳数据中心相关政策梳理 时间时间 国家国家 政策政策 重点内容重点内容 2010 年 美国 联邦数据中心整合计划（FDCCI）通过减少政府机构数据中心的整体能耗推动绿色IT的使用，并降低数据中心硬件，软件，以及操作的成本。2014 年 新加坡 绿色数据中心技术路线图

16、 需在不影响系统性能和安金要求的情况下尽可能降低数据中心能源消耗，并提出提高冷却设各效率、IT 设备温湿度耐受能力、数据中心的资源调度和负荷分配集成优化能力等建议。2016 年 美国 联邦信息技术采购改革法案(FITARA)要求美国政府机构实现数据中心电能、PUE 目标、虚拟化、服务器利用率以及设备利用率等指标监控和度量。数据中心优化倡议(DCOI)2020 年 欧盟 欧洲数据中心能源效率现状白皮书 进一步细化和规范了数据中心 PUE、SUE、DCiE1 等绿色指标。数据中心能源效率最佳实践行为准则 塑造欧洲的数字未来 ICT 基础设施和数据中心应确保在 2030 年之前达到气候中性（clim

17、ate.neutral），在 2050 年成为世界第一个实现气候中性的大陆。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）4 时间时间 国家国家 政策政策 重点内容重点内容 2020 年 日本 绿色增长战略 将数据中心市场规模从 2019年的 1.5 万记日元提升到2030 年的 3.3 万亿日元，届时实现将数据中心的能耗降低 30%；重点任务：扩大可要生能源电力在数据中心的应用，打造绿色数据中心等。3.3.绿色低碳提升阶段（绿色低碳提升阶段（20202020 年年至今）至今）2019 年后全球数据中心产业开始步入算力中心阶段，云计算、大数据、AI、物联网等新数字技术的加速发展，显著驱动了

18、数据云存储及智能算力需求的增长，促使数据中心增速在成熟期的大趋势下迎来逆势上扬，高密度、大规模智算对数据中心制冷和降耗提出更高要求，各国开始借助绿色节能先进技术和可再生能源技术来推动低碳发展。2020 年，欧盟委员会发布数字战略，提出欧盟的 ICT 产业应当且能够在 2030 年前实现碳中和。欧盟通过 2020 年欧盟数据中心能源效率行为准则的最佳实践指南和欧洲数据中心能源效率现状白皮书进一步细化和规范了数据中心 PUE、SUE、DCi E 等绿色指标。日本发布绿色增长战略提出要将数据中心市场规模从 2019 年的 1.5 万亿日元提升到 2030年的 3.3 万亿日元，届时实现将数据中心的能

19、耗降低 30%，目标要在 2050 年实现碳中和。通过 Statista 对数据中心能源需求的整理，可以看出传统数据中心的能源需求已从 2015 年的约 97.62 太瓦时减中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）5 少到 2019 年的约 50 太瓦时，呈线性缩减，云数据中心（非超大规模）能源需求趋向平稳，云数据中心（超大规模）能源需求增速逐步放缓，在数据中心产业规模持续攀升、全球大型及以上数据中心数量快速增长（Synergy Research 数据显示 2022 年第二季度超 800 个，而 2021 年第二季度超 650个，2020 年底约为 600 个，数量增速在不断加快）的

20、前提下，说明单位数据中心产业能源消耗在逐渐减少，数据中心绿色化和低碳化取到了长足进展。另一世界顶级期刊 科学 在 2020 年刊登的研究数据显示也同样论证了全球数据中心低碳化升级的显著成效。该研究计算出 2010 年至 2018 年间，全球数据中心需求增长了550%，数据中心能源使用仅增长了 6%。它指出在过去十年间，全球数据中心的能耗水平大致持平，这主要得益于业界各类新技术带来的“历史性”效率提升。图 1 2015-2020年全球数据中心能源需求（单位：太瓦时）资料来源：Statista、前瞻产业研究院 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）6（二）（二）国内数据中心国内数据中心

21、低碳低碳政策政策动态动态 2020 年，中国公布碳达峰、碳中和的目标，即二氧化碳排放力争于 2030 年达到峰值，努力争取 2060 年实现碳中和。根据世界资源研究所的统计，中国碳排放主要来源于电力、建筑、工业生产、交通运输、农业等领域，其中能源电力占比最大，为 40%左右。电力是信息通信业主要能源消耗，占行业能源消耗总量的 90%以上。“十三五”期间，国内电信业务总量和数据流量呈现爆发式增长，年均增长超过 50%，节能降耗、低碳绿色发展势在必行。数据中心是数字地产、数字能源、数字科技的三重载体，简称“三体”产业。一方面赋予其强政策属性，产业建设发展走势与政策紧密相关；另一方面，载体内容也对其

22、低碳化路径产生了相应影响，能源属性赋予了数据中心低碳化核心内容，地产属性赋予了数据中心低碳化的选址策略，科技属性赋予了数据中心低碳化的技术策略。近 20 年来，国内数据中心产业规模增速呈现周期性变化，从高速增长期进入平稳发展期，当前在新一轮科技革命的推动下面临提速拐点。国内从政策顶层入手，着力于引导数据中心的低碳化、绿色化发展。2018 年以前是产业快速发展期，国家从标准、规划以及鼓励扶持措施等方面提出相关政策，鼓励布局建设，坚持市场需求导向，资源环境优先，对质量没有特别明确要求。2018-2020 年是产业转型阵痛期，中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）7 北京、上海等热点城市

23、 IDC 政策管控趋严，开始控制增量，严格要求 IDC 向绿色节能、集约高效转型升级。2021 年及以后是产业格局重塑期，新基建政策助推 IDC 产业的新格局，资本大量涌入，热点省市能耗指标暂时相对放宽，“中心+边缘”的数据中心布局要求不断加强，推动建设集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的数据中心。当前阶段，国内数据中心政策主要围绕东数西算、双碳政策、新型数据中心展开，对数据中心产业发展的建设绿色化、用能绿色化、绿色算力提出了高要求。基于政策支持和发展需要，我国数据中心产业发展步入新阶段，集约高效、绿色低碳的新型数据中心成为未来发展的必然方向。1.1.“东数西算”政策统筹引导数据中心建设绿

24、色化“东数西算”政策统筹引导数据中心建设绿色化 2020 年，我国将数据中心作为新型基础设施列入国家未来重要发展领域，颁布全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案等一系列政策措施，支持在全国重点区域建设大数据中心国家枢纽节点，推动打造国家级枢纽节点“4+4”集群（包括京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝四大东部区域集群和内蒙古、贵州、甘肃、宁夏四大西部集群），引导未来数据中心向布局更加合理集约、资源利用更加高效的新格局发展。东数西算充分兼顾了算力增长需求和节能减排的双碳目标之间的矛盾，考虑了东西部算力需求分布差异，将东部算力需求有序引导至西部，利用区域地利，加中国数据中心产业（宁夏）发展

25、白皮书（2022 年）8 大可再生能源在算力生产中的占比，均衡提升国家整体算力水平，并提高能效和可再生能源使用要求，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率，推进数据中心绿色低碳发展。表 2“东数西算”政策统筹引导数据中心建设绿色化 时间时间 发布部门发布部门 政策政策 重点内容重点内容 2020 年 国家发改委等四部门 关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见 探索建立电力网和数据网联动建设、协同运行机制，进一步降低数据中心用电成本。引导清洁能源开发使用，加快推广应用先进节能技术。鼓励数据中心运营方加强内部能耗数据监测和管理，提高能源利用效率。2

26、021 年 国家发改委等四部门 全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案 推动数据中心绿色可持续发展，加快节能低碳技术的研发应用，提升能源利用效率，降低数据中心能耗。加大对基础设施资源的整合调度，推动老旧基础设施转型升级。2021 年 国家发改委等四部门 关于同意宁夏回族自治区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函等 4文件 同意批复宁夏、贵州、内蒙古、甘肃西部四个节点启动建设，要充分发挥区域可再生能源富集的优势，积极承接东部算力需求，引导数据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路。2022 年 国务院 “十四五”数字经济发展规划 加快实施“东数西算”工程，按照绿色、低碳、集

27、约、高效的原则，持续推进绿色数字中心建设，加快推进数据中心节能改造，持续提升数据中心可再生能源利用水平。2022 年 贵州省人民政府 关于加快推进“东数西到 2025 年，全省数据中心标准机架达到 80 万架、服务器达到中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）9 时间时间 发布部门发布部门 政策政策 重点内容重点内容 算”工程建设全国一体化算力网络国家(贵州)枢纽节点的实施意见 400 万台，集群数据中心平均上架率不低于 65%，提高可再生能源使用率，新建大型以上数据中心 PUE（电能利用效率）低于1.2。2022 年 国家发改委等四部门 关于同意长三角地区启动建设全国一体化算力网络

28、国家枢纽节点的复函等 4 文件 同意批复粤港澳、长三角、京津冀、成渝东部四个节点启动建设，长三角生态绿色一体化发展示范区、芜湖数据中心集群应抓紧完成起步区建设目标：数据中心电能利用效率指标控制在 1.25 以内，可再生能源使用率显著提升。资料来源：政府官网、华信数字基建研究院 2.2.双碳政策将数据中心节能减碳提升至国家议题高双碳政策将数据中心节能减碳提升至国家议题高度度 “十四五”以来，从国家到重点省市，节能减排政策频出，数据中心的减碳问题成为重要议题，建设低碳、绿色的数据中心成为大势所趋。追溯政策演进路线，可以发现，早在 2018 年，数据中心能耗便开始受到热点区域政府重视，北上广深等地纷

29、纷出台相关限建政策；2020 年习近平总书记提出双碳战略目标后，国家发改委等五部门发布关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见，这是首次在国家层面将数据中心与传统八大“两高”行业并列纳入推进节能降碳的重点领域，对数据中心节能减排要求进一步升级。在此大背景下，北京、上海和广东等省市率先出台数据中心节能监管相关执行政策。展望未来几年，在推广更加先进的中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）10电力、制冷等节能技术应用之上，在各省政策的推动下，数据中心将加快嵌入绿色能源系统，借助绿电交易、直供等方式高效优化能源结构。表 3 双碳战略政策顶层要求数据中心绿色化发展 时间时间 发布部门发

30、布部门 政策政策 重点内容重点内容 2020 年 习近平总书记 第七十五届联合国大会 二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。2021 年 国家发改委 完善能源消费强度和总量双控制度方案 提高电价、限制用电时段等方式促进数据中心减排，推行绿电交易和直供，超额不纳入控制。2021 年 国家发改委等五部门 关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见 将数据中心与传统八大“两高”行业并列纳入重点推进节能降碳领域，鼓励重点行业利用绿色数据中心等新型基础设施实现节能降耗。2021 年 北京市发改委 关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定 要求年能源消费量

31、大于等于 1万吨标准煤且小于 2 万吨标准煤的项目，PUE 值不应高于1.25；同时根据数据中心实际运行 PUE 值执行差别电价。2021 年 北京市发改委等十一部门 北京市进一步强化节能实施方案 提出了北京市进一步强化节能工作的十条措施：包括加强重点数据中心的电耗监测，对能效水平较低和违规数据中心的整改。2021 年 北京市经信局 北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023年)加快存量数据中心改造升级，积极推进绿色数据中心建设，鼓励采用氢能源、液冷等绿色技术。2021 年 广东省能源局 关于明确广东省数据中心能耗保障相关要求的通知 推动绿色低碳发展：鼓励各地市借助市场手段和采取行政措

32、施，合理控制和优化数据中心布局；加大节能技术改造力度。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）11时间时间 发布部门发布部门 政策政策 重点内容重点内容 2021 年 上海市经信委与上海市发改委 关于做好 2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知 要求上海市存量数据中心 1 年内全部接入至市级能耗监测平台，并探索对数据中心实际使用效率进行监测。2021 年 江苏省工信厅 江苏省新型数据中心统筹发展实施意见 鼓励使用绿色能源、可再生能源，积极采用先进节能技术和设备，促进资源循环利用，降低数据中心能耗，推广余热回收利用、高压直流供电、智能无损网络、液冷、AI 服务器等应用 2022

33、年 内蒙古自治区政府 内蒙古自治区“十四五”节能规划 新建数据中心须达到绿色数据中心建设标准，PUE 值（电能利用效率）不超过 1.3；探索多元化能源供应模式，因地制宜采用自然冷源、直流供电、“光伏+储能”、分布式储能等技术模式，提高非化石能源消费比重。资料来源：政府官网、华信数字基建研究院 3.3.新型数据中心政策要求数据中心提升绿色算力服新型数据中心政策要求数据中心提升绿色算力服务务 数据中心服务形态不断升级，跟随全球数据中心市场向算力服务方向演进的步伐，国内数据中心在政策支持及技术驱动下也在向智能化算力中心演变。国家相继出台新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）等一系列围

34、绕算力基础设施建设的政策文件，并提出加快实施“新基建”、“东数西算”等工程，驱动传统数据中心加速与网络、云计算融合发展，向以“云计算+大数据+人工智能”为核心特征的“算力中心”演变。加快建设以算力为核心的新一代数据中心，满足数字经济可持续健康发展需要，已成为提升企业、区域中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）12乃至国家整体竞争力的重要保障。新型数据中心意在应用智能化技术应对数据中心存在的高发热元件散热瓶颈、资源利用率和能源效率低“三大难题”，促进数据中心绿色高质量发展。AI 智能控制技术能有效提高服务器运算效率、供配电效率和制冷能效，推动数据中心能效的提升。借助智能能耗分析工具，

35、通过监控、分析、预测和控制等模块功能的实施，实现各设备、子系统和项目级的能耗监测与控制，助力数据中心绿色高效发展。表 4 新型数据中心政策促进算力服务能力提升 时间时间 发布部门发布部门 政策政策 重点内容重点内容 2021 年 工信部 新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）坚持绿色发展理念，支持绿色技术、绿色产品、清洁能源的应用，全面提高新型数据中心能源利用效率。到 2023 年底，新建大型及以上数据中心 PUE 降低到 1.3 以下，严寒和寒冷地区力争降低到 1.25 以下。2021 年 工信部 “十四五”信息通信行业发展规划 鼓励利用 SDN/NFV、人工智能等多种技术手

36、段，积极推进网络设施智能化改造和绿色升级，降低数据中心、移动基站等设施功耗。鼓励能耗高、能源利用率低的在用数据中心开展节能改造，加快现网老旧高耗能传统设备退网或升级改造，新建信息基础设施全面采用节能减排新技术和节能设备。积极推广风能、太阳能等可再生新能源的使用。加速信息技术赋能社会各领域节能减排，构建“智能+”绿色生态体系，降低社会总体能耗。2021 年 江苏省工信厅 江苏省新型数据中心统筹发展实施意见 统筹引导江苏省数据中心优化建设布局，升级技术设备，提高算力算效，增强服务供给，发展绿色低碳，打造江苏省数据中心高质量发展新格局。促进中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）13时间时

37、间 发布部门发布部门 政策政策 重点内容重点内容 资源高效利用，鼓励利用闲置空间改建数据中心，推动高效利用清洁能源和可再生能源；支持数据中心应用先进节能技术及产品，鼓励开展绿色低碳等方面评估评测。2021 年 国家发改委等四部门 贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和 5G 等新型基础设施绿色高质量发展实施方案 创新节能技术方面，鼓励使用高效环保制冷技术降低能耗。支持数据中心采用新型机房精密空调、液冷、机柜式模块化、余热综合利用等方式建设数据中心；加快节能 5G 基站推广应用。到 2025 年，数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效

38、率降到 1.3 以下，国家枢纽节点进一步降到 1.25 以下，绿色低碳等级达到 4A 级以上。2022 年 上海市通信管理局 新型数据中心“算力浦江”行动计划（2022-2024年）加快绿色节能技术应用、绿色能源利用、“小散老旧”数据中心改造升级。到 2024 年，新建大型及以上数据中心PUE 降低到 1.3 以下，起步区内降低到1.25 以下，数据中心平均利用率力争提升到 75%以上。资料来源：政府官网、华信数字基建研究院（三）（三）国内国内数据中心数据中心进入进入低碳发展新阶段低碳发展新阶段 1.1.低碳新趋势低碳新趋势 在数据中心能耗用量加速提升下，在数据中心能耗用量加速提升下，PUEP

39、UE 优化和可再生能优化和可再生能源替换进程加快，打造“零碳源替换进程加快，打造“零碳/低碳数据中心”成为产业基本低碳数据中心”成为产业基本面。面。经过 20 年的发展，我国数据中心在市场需求与供给驱动下，建设规模不断扩大，集群化趋势日益显著。随着数据中心规模的不断扩大，数据中心的能耗与碳排放持续提升，在国家双碳目标下，数据中心绿色低碳化发展成为大势所趋。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）14同时，在政策利好（“东数西算”加速构建一体化算力服务体系）、需求提振（产业互联网进入新纪元）、技术升级（算力异构化推动算力升级）作用下，低碳化成为未来数据中心发展的主流趋势之一。数据中心用

40、电量和二氧化碳排放量处于增长态势。数据中心用电量和二氧化碳排放量处于增长态势。根据CDCC2数据，2021 年，全国数据中心用电量 937 亿度，占全社会用电量达到 1.13%，二氧化碳排放量约为 7830 万吨，占全国二氧化碳排放量比重为 0.77%。预计到 2025 年，全国数据中心用电量达到 1200 万度，全国数据中心的二氧化碳排放总量预计将达到 10000 万吨，约占全国排放总量的 1.23%。节能优化和能源替换是两大减排途径，针对当前全国数据中心 PUE 和可再生能源使用水平均较低的现状，十四五末提出了明确改进目标。图 2 2020-2025全国数据中心用电量和碳排放量概况 资料来

41、源：CDCC，华信数字基建研究院 2 来自 CDCC2021 年中国数据中心市场报告 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）15全国数据中心能效水平不断提升全国数据中心能效水平不断提升。根据CDCC统计分析，2021 年度全国数据中心平均 PUE 为 1.49，相较于 2019 年全国平均 PUE 近 1.6，全国数据中心 PUE 已有所提升。其中华北、华东的数据中心平均PUE接近1.40，处于相对较高水平。华中、华南地区受地理位置和上架率及多种因素的影响，数据中心平均 PUE 值接近 1.60，存在较大的提升空间。东数西算政策明确要求到 2025 年，东部枢纽节点数据中心 PUE

42、 低于 1.25，西部枢纽节点数据中心 PUE 低于 1.2，并且重点推动各大节点绿色节能示范工程实施，这些无疑会进一步加快数据中心建设低碳化进程。同时，在氟泵变频技术、热管多联技术、间接蒸发却机组（AHU 一体化机组）、液冷技术（市场上冷板式、浸没式为主）、智慧机房运维（AI 调优）等新技术的规模化应用下，数据中心能效优化空间有望进一步扩大。图 3 2021全国及各区域IDC平均PUE情况 资料来源：CDCC，华信数字基建研究院 1.431.411.421.581.591.511.5东北华北华东华南华中西北西南中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）16数据中心可再生能源利用率在未

43、来几年有望快速改善。数据中心可再生能源利用率在未来几年有望快速改善。根据国际环保组织绿色和平3研究，2018 年中国数据中心火电用电量占其总用电量的 73%，而中国数据中心可再生能源使用比例仅为 23%，低于我国市电中可再生能源使用比例26.5%。到 2020 年，我国数据中心可再生能源利用率达到 30%左右，相较于 2018 年已有所提升。未来，随着国家及各省市加大对数据中心化石能源使用的约束，新型储能、分布式光伏等技术及应用的规模化发展，数据中心可再生能源利用率将大幅提升。打造“零碳数据中心”成为数据中心低碳化发展的终极打造“零碳数据中心”成为数据中心低碳化发展的终极目标。目标。随着国家对

44、数据中心能耗管控趋严，以及 PUE 优化技术、源网荷储一体化技术发展，打造 100%利用可再生能源的“零碳数据中心”或使用新兴技术降碳的“低碳数据中心”成为主流服务商的重要发展方向。以中国电信为例，中国电信结合青海清洁能源优势，创新推动数字经济与青海清洁能源深度融合发展，打造中国电信数字青海绿色大数据中心，成为全国首个 100%清洁能源可溯源绿色大数据中心，也是全国首个大数据中心领域源网荷储一体化绿电智慧供应系统示范样板，重新定义了绿色大数据中心新标准和绿色能源显性化消费新模式。3 点亮绿色云端：中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）172

45、.低碳新生态低碳新生态 随着互联网和通信技术不断发展，IDC 产业分工进一步明确，低碳政策背景下，数据中心产业全链呈现新变化。IDC 产业链主要由上游设备和软件供应商、中游 IDC 建设者及服务商和下游终端应用客户构成。产业链上游设备和软件供应商主要是为数据中心建设提供所必须的基础设施或条件。其中设备商提供基础设施和 ICT 设备，分别为底层基础设施（供配电系统、散热制冷系统等）和 IT 及网络设备（交换机、服务器、存储）；而软件服务商提供数据中心管理系统（动环监控系统、数据中心基础设施管理系统等）。产业链中游 IDC 建设者和服务商主要是整合上游资源，建设高效稳定的数据中心并提供 IDC 及

46、云服务产品方案，是数据中心产业生态的核心角色。产业链下游的各行业应用客户主要是数据中心的使用者，包括云商、互联网企业与其他重点行业用户，如金融机构、政务机构、其他企业用户等。其中云商主要通过虚拟化资源为客户提供灵活的资源分配和调度服务而获取收入；而其他企业则主要通过部署托管服务器集群或者租用数据中心的服务器为自有业务提供技术服务等。选取各环节代表性较强的企业，形成国内数据中心产业新生态视图如下所示。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）18图 4 低碳政策下国内数据中心产业新生态视图 资料来源：IDC圈、中信证券、中国信息通信研究院、华信数字基建研究院 低碳政策影响下，产业链上游设

47、备供应商制冷技术创新低碳政策影响下，产业链上游设备供应商制冷技术创新需求增加，液冷开始普及，液冷系统厂商兴起。需求增加，液冷开始普及，液冷系统厂商兴起。例如，阿里巴巴仁和数据中心采用了服务器全浸没液冷，是目前全球规模最大的全浸没式液冷数据中心；中科曙光已有近 50 项液冷核心专利，液冷服务器部署超过 5 万个节点，布置的液冷服务器已有几十万台。华为云在乌兰察布采用了全栈数据中心解决方案，从技术架构、绿色环保、智能运维等方面开创了数据中心建设和运营的新模式。作为华为最大的液冷集群和全球首个批量部署 FusionPOD 液冷服务器的云数据中心，华为云乌兰察布数据中心采用间接蒸发冷却方 案和iCoo

48、ling 能效优化技术，实现了年均 PUE 低至 1.15，和传统冷冻水方案相比，每年可节省耗电量超过 3000 万度，每年减少二氧化碳排放量约 1.4 万吨，真正践行了数据中心绿色节中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）19能和可持续发展。低碳政策影响下，产业链中游低碳政策影响下，产业链中游 IDCIDC 建设和服务商的绿电建设和服务商的绿电要素需求和绿色要素需求和绿色 IDCIDC 领域的资本投入增加，领域的资本投入增加，绿电资源服务商绿电资源服务商成为成为 IDCIDC 建设所需物业资源配套的主要参与者之一。建设所需物业资源配套的主要参与者之一。IDC 物业资源配套更为关注绿

49、电要素，有效提高数据中心能用效率，降低能耗成本。比如万国数据的上海四号数据中心通过水电直购的方式，使绿电比例达到 95%，在 IT 负载增长 30%的基础上，二氧化碳排放量同比下降超过 10%。百度云计算（阳泉）中心充分利用屋顶空间，成立了中国第一个太阳能云端数据中心，使用太阳能并网发电，直接为服务器供电。从采购来看，阿里、秦淮数据、万国数据等企业的数据中心，均已实现较大规模、市场化的绿电交易。低碳政策影响下，产业链下游云商和互联网企业的绿色低碳政策影响下，产业链下游云商和互联网企业的绿色IDCIDC 需求增加，需求增加，各行业各行业终端应用终端应用客户需求逐渐客户需求逐渐从公有云从公有云向多

50、向多形态云转变。形态云转变。为满足公有云“按需获取”的基本特性，云商需要针对不可预期的用户用量增长需求做出准备，因此在特定时间内，云商常常会产生闲置的过剩算力。当使用私有云的企业业务增长、需要将部分服务扩充到公有云时，充分利用云原生技术屏蔽云基础设施的差异性、打造具有跨云特性的服务平台，让企业能够将所需的服务溢出到公有云上，并便捷实现混合云管理和部署。如此，不仅能让企业快速扩充服务，也使得企业有机会利用公有云上的闲置算力。低碳政中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）20策下，产业链下游各行业应用客户对云基础设施需求从单一公有云或私有云更多转向多云或混合云等多形态云，利用技术创新，充

51、分利用单一公有云或私有云上的闲置算力，减少了无意义的用电和碳排放。阿里云、腾讯云、百度云等云商均具有为下游企业提供关于多云、混合云、边缘云等多形态云的解决方案和成功案例。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）21二、二、国内国内数据中心数据中心产业产业低碳发展挑战低碳发展挑战（一）（一）政策监管挑战政策监管挑战 数据中心能耗需求大数据中心能耗需求大。数据中心需要大量电力维持服务器、储存设备、备份装置、冷却系统等基础设施的运行，随着我国互联网、云计算和大数据的加速发展，数据中心产业进入了大规模的规划建设阶段能耗需求旺盛。截止 2021 年底，全国数据中心总用电量已达到 940 亿度，

52、占全社会用电量 1.13%已经成为了能源消耗大户。数据中心能源结构不合数据中心能源结构不合理理。数据中心作为“高载能”产业，采用清洁能源作为主用能源是全球数字产业的重要发展方向。目前，我国数据中心清洁能源占比不足，其中 2020 年底国内数据中心可再生清洁能源利用率约 24.3%，远低于国家的要求和发达国家的水平。数据中心能效水平低数据中心能效水平低。目前，我国数据中心 PUE 平均值为 1.49，且仍存在大量 PUE 在 2 以上的老、旧、小的数据中心，能源使用效率低。在中国力争实现 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的背景下，数据中心正面临严峻的节能降耗和温室气体排放挑战，规范数据

53、中心建设和布局势在必行。国家对数据中心能耗的监管力度将日趋严格。国家对数据中心能耗的监管力度将日趋严格。工信部办公厅发布“关于开展 2022 年工业节能监察工作的通知”，将对大型、超大型数据中心进行全面节能监察，核算电能利用效率（PUE）实测值，检查能源计量器具配备情况，未达标将按要求进行整改。具体措施包括：（1 1）加强）加强 PUEPUE 监管、监测监管、监测。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）22各地将陆续建设数据中心能耗监测平台，监测各数据中心PUE、WUE 等运行数据并上传。（2 2）加强再生能源利用监管）加强再生能源利用监管。数据中心利用再生能源的占比将列入监管范围

54、，梳理建立各地区重点数据中心能效工作台账，统计数据中心使用分布式可再生能源情况，包括厂房光伏发电、分布式风电等；对数据中心将执行数据中心用能权管理，对不同数据中心能效执行不同电价等强制手段，来提升数据中心能效水平；数据中心碳中和的时间进度要求大幅提前，零碳数据中心将成为趋势。（3 3）加强能耗审批）加强能耗审批。政府将加强对数据中心能评审批管控，将直接导致新建数据中心无法获取能评、无法拿到政府合法批文。（二）（二）需求变化挑战需求变化挑战 数据中心需求增长与能耗双控数据中心需求增长与能耗双控的总体矛盾将推动产业的总体矛盾将推动产业总体走向成熟总体走向成熟。国家对产业数字化发展的重视程度与日俱增

55、，提出“牢牢把握信息技术变革趋势，实施网络强国战略，加快建设数字中国”等重要战略方向，陆续出台了一系列促进产业数字化发展的政策，将产业数字化的重要性提到了前所未有的新高度。政策的支持将深化相关技术和服务在国民经济和社会发展各领域的应用推广和融合创新，促进数据中心行业的高速持续增长。数据中心的快速发展推动其用电量增速维持高位，虽然长期来看能效提升将推动数据中心 PUE 下降，但由于智慧城市、云计算等应用带来的庞大需求持续刺中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）23激数据量的增长，数据中心用电增量在能源总盘中占据了更大比例，对整体社会经济能源造成更大的增量压力；而另一方面，数据中心亩均

56、产值、电均产值相对于云计算、物联网等战略新兴产业，则显得较低，同时另一方面，低碳要求将加大数据中心建设运营成本，使得效益也会受影响。因此，对于国家双碳管控、地区产业发展布局和企业业务发展而言，数据中心将长久成为重点监管和谨慎评估对象，整体产业发展将走向成熟。数据中心“东热西冷”，需求分布与能耗容量反向差明显数据中心“东热西冷”，需求分布与能耗容量反向差明显。2021 年我国在用数据中心机架规模达 520 万架，近 5 年年均复合增长率超 30%，其中大型以上数据中心机架规模增长更为迅速，机架规模为 420 万架，占比达 80%4。全国 31 个省（区、市）均有各类数据中心部署，但整体分布呈现“

57、东热西冷”的现象，主要集中在北京、上海、广州等东部一线城市及其周边地区，中、西部地区分布较少约占 30%，规划布局失衡。东部地区应用需求大（互联网数据接入量高），但能耗指标紧张、电力成本高，大规模发展数据中心难度和局限性大；西部地区应用需求小（互联网数据接入量低），可再生能源丰富，气候适宜，但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈，无法有效承接东部需求。数据中心需求分布与能耗容量存在反向差。4中国信通院数据中心白皮书 2022 年 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）24 图 5 各地区工业用地成交价格与各城市电价 数据来源：各地工业用地成交价格 图 6 宁夏、内蒙、甘肃、贵州

58、及热点城市郊区电价 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）25 图 7 各地区移动互联网接入流量（亿 GB）5 资本深度介入市场竞争加剧，机架上架率低、服务器负资本深度介入市场竞争加剧，机架上架率低、服务器负载不高也间接导致数据中心低碳发展受阻载不高也间接导致数据中心低碳发展受阻。巨大的市场吸引着外部各路资本通过各种方式进入数据中心行业，形成群雄逐鹿的局面。现阶段，国内数据中心面临高标准、低租金的市场格局，导致不少数据中心面临营收和利润明显下滑，机柜空置率居高不下等局面，造成大量资源浪费。2021 年底，据 IDC 圈、工信部、信通院等各方报告显示，我国数据中心平均上架率只到 55

59、%，上架服务器负载率也只有 30-60%不等，部分西部地区甚至负载低至 20%；而据 2022 年二季度最新在用机柜数据和在用服务器数据对比发现，2022 年二季度在用机柜数 590 万架（2.5kW 标准机柜），单服务器平均按 400W，可装载 3700 万台服务器，而我国目前服务器存量 1800 万台左右（含 X86 与非 X86），全国实际上架率低于 50%。低使用率影响了制冷效率，造成了资源浪费，不符合数据中心低碳 5 2021 年通信业统计公报 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）26发展要求。涌现液冷、节能改造、绿电等低碳新需求，但同时面临涌现液冷、节能改造、绿电等低

60、碳新需求，但同时面临诸多发展挑战。诸多发展挑战。随着政策对极致 PUE 的追求和智算高功率机柜发展，液冷这一新技术成为数据中心节能降碳的必然途径，但同时面临着技术选型复杂、供应链不够成熟、成本投入风技术选型复杂、供应链不够成熟、成本投入风险高等问题险高等问题。在节能技术突破的同时，能源结构优化成为另一条有效途径，且空间潜力相对更大，绿电如何与数据中心绿电如何与数据中心融合发展融合发展成为新的发展需求，如何权衡绿电使用量、运营稳成为新的发展需求，如何权衡绿电使用量、运营稳定性与使用成本这三者成为重要议题定性与使用成本这三者成为重要议题。存量的老旧散数据中心是能效提升的症结之一，随着存量规模的日益

61、扩大，存量改造需求日益旺盛，逐步成为重要产业。合同能源管理模式推广逐步普及，但新模式存在合作界面不够清晰、投资回收新模式存在合作界面不够清晰、投资回收及垫资风险较大等问题及垫资风险较大等问题。（三）（三）成本管控挑战成本管控挑战 认识“绿色紧箍咒”。认识“绿色紧箍咒”。生产方式的变革首先是一个成本性的增长，然后才是一个成本增长促进技术替代，最后是生产方式变化带来的绿色收益。“绿色紧箍咒”首先是成本上升，确权之后的成本分摊和成本增长，同时还有很多行动是公共品属性，因此发展的内生动力和市场动力不足，一方面在公共领域必须政府先行，另一方面，对于数据中心企业而言，如何做到绿色与发展兼顾，将绿色成本控制

62、在可接受范围内，如何做到绿色与发展兼顾，将绿色成本控制在可接受范围内，并探索将绿色运营价值体现出来，是当前应关注的。并探索将绿色运营价值体现出来，是当前应关注的。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）27首先，需要对数据中心成本做解剖分析。数据中心总拥有成本组成数据中心总拥有成本组成。数据中心总拥有成本 TCO=数据中心折旧+数据中心运营成本+服务器折旧+服务器运营成本，具体包括电费、机电设施折旧、资金成本、土建折旧/土地分摊、管理成本、变电站折旧以及维保/运维成本/基础设施更新，其中占比最高的两项成本为电费和基础设施机电折旧，虽然不同的边界条件下，成本占比有所变换，但成本权重顺序

63、基本不存在大的改变。图 8 数据中心总拥有成本测量模型 从成本模型来看，决定数据中心成本的“从成本模型来看，决定数据中心成本的“2+12+1”要素”要素。数据中心总成本主要由两个因素决定，外加一个变动因素。两两个主要因素即市场需求和用电成本（电费），变动因素是绿电个主要因素即市场需求和用电成本（电费），变动因素是绿电使用成本使用成本。市场需求决定数据中心上架率；用电成本由电价和用电量决定，电价由当地电网及区域电价决定，用电量与数据中心能效直接相关的。绿电使用成本与绿电使用模式紧密相关。PUEPUE 通过影响数据中心运营成本进而影响数据中心成本，通过影响数据中心运营成本进而影响数据中心成本，中国

64、数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）28且且 PUEPUE 越低数据中心竞争力越强越低数据中心竞争力越强。数据中心成本可以简单分为建设成本和运营成本两部分，以数据中心全生命周期 10-15 年来看，数据中心设计建设阶段需要 2 年左右时间，剩下时间数据中心均处于运营阶段。整个运营中主要成本是电费（全生命周期电费占比在 70%左右），如果在建设成本一定的情况下（性价比高的制冷、供电技术应用），PUE 越低就意味着运营成本越低，在市场中的竞争力就越大。即同一区域内，一个数据中心是否具有竞争优势，是否能有更高投资回报，其决定主要因素有 3 个方面：电费成本、机电设施折旧、资金成本。其中，电

65、费成本是决定因素，而电费成本与数据中心能效水平 PUE 值存在直接关联。绿电的普及使得绿电使用成本成为重要考虑因素之一。绿电的普及使得绿电使用成本成为重要考虑因素之一。数据中心使用绿电会随着使用方式差异，存在不同的成本项，包括绿电交易成本、绿电建设成本、绿电运营成本等等，但无论哪项成本，在数据中心高绿电占比的要求下，都将是一笔大的支出。数据中心商业模式对成本分摊造成影响数据中心商业模式对成本分摊造成影响。目前互联网客户目前普遍要求采用“租电分离”这一种商业模式。即电费是由租户支付，但租户给运营者 PUE 做了严格的限制要求，当 PUE 达不到要求则运营方进行相应处罚，低于其规定 PUE值，租户

66、可能会对其节约部分电费进行一定分成。这种模式相较于包电模式，会降低运营方的节能积极性、增加数据中中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）29心成本管控风险。（四）（四）技术适用风险技术适用风险 需谨慎评估新技术利弊需谨慎评估新技术利弊。低 PUE、低 WUE 的数据中心建设过程中，数据中心新技术应用和创新需要充分衡量技术带来的成本增加以及技术风险。（1）充分考虑技术本身的安全性、产品的可靠性、施工工艺的可控性以及运行维护的可保障性。（2）通过试点探索和经验总结，选择性价比较优、技术成熟度高的技术方案，如针对高功率密度机柜给制冷、供电等新技术需要进行试点探索、总结经验对技术进行综合判断

67、。（3）根据当地政策要求、IT 设备特点、区域气候条件等进行综合经济分析，最终选择合理的节能技术或技术架构。需重视评估绿色能源利用风险需重视评估绿色能源利用风险。清洁能源使用作为数据中心低碳节能的重要措施，应用过程带来益处的同时也存在一定的风险。再生能源利用方面，随着其应用占比上升，其对电网稳定性的影响将带给数据中心一些供电上的风险。同时，可再生能源由于发电量小、波动性和间歇性问题，无法达到相关要求，目前无法单独供能数据中心，必须要并网趋于融合供电模式。综上，作为“三体产业”属性的数据中心，在低碳发展过程中面临着政策监管、需求变化、成本管控、技术适用等各类综合性、复杂性风险，需要从技术革新和运

68、营创新两个需要从技术革新和运营创新两个方面给出应对思考。方面给出应对思考。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）30三、三、国内数据中心产业低碳技术革新国内数据中心产业低碳技术革新 数据中心从技术组成来看，它是为信息设备服务的建筑，不仅涉及建筑、装饰、结构、水暖电、智能化等专业，同时还有通信相关的电源、工艺、传输、数据、交换等多专业，是一个多专业多系统的复杂性工艺建筑。同时，数据中心 IT设备发热量巨大，为保证 IT 设备的可靠运行，要求数据中心全年不间断供冷，对供电制冷的可靠性和运营的有效性要求极高。因此，下面一方面从技术演进及实践视角，围绕低碳挑战，来分析数据中心的建筑、制冷、

69、电力、智能化等方面如何应对；另一方面，针对液冷、绿电等突破性技术，给出专题分析。（一）（一）建筑形式建筑形式（1 1）早期数据中心建筑形式）早期数据中心建筑形式-民用建筑。民用建筑。早期数据中心，即通信机房、传输机房、交换机房、数据机房等，通常与办公室放置在同一栋大楼内，如运营商的枢纽大楼、综合楼等（以高层建筑居多），后期生产楼、机房楼逐步独立（以四层建筑居多），按机房标准工艺进行建设，但仍以民用建筑设计居多。（2 2）目前数据中心建筑形式）目前数据中心建筑形式-工业建筑。工业建筑。根据新规以及数据中心的特点，目前数据中心主要建在工业地块并按丙类厂房建设。在土地资源丰富的地区，数据中心已有一层

70、或二层的钢结构大厂房。但在土地资源稀缺的地区，还是以多层中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）31建筑居多，同时也会有高层建筑。例如，华信设计的京津冀大数据基地和杭州大数据项目，均按工业建筑进行建设。（3）装配式数据中心建筑装配式数据中心建筑 钢结构数据中心逐步推广。钢结构数据中心逐步推广。随着国家绿色建筑等政策要求的不断更新，总体建筑将趋向于模块化、标准化方向发展，装配式数据中心建筑将成为主流。例如，上海地区要求数据中心装配式建设以及华信设计的商汤科技数据中心，整个大楼通过华信自研的 BIM+平台，通过精细化设计、钢结构装配、轻量化应用、可视化管理，实现数据中心的绿色建设、快速部

71、署，达到高效运营的目的（详见案例）。装装配式配式数据中心数据中心发展存在发展存在标准化率低、成本高，设计难标准化率低、成本高，设计难度大度大等问题等问题。由于我国早期数据中心布局较分散且为满足 lT、制冷、电力需求，存在荷载大（1016kN/m2）、楼层高且不确定（不同制冷设备要求层高不同，4.26.9m）、管线多、分期扩容、功率密度变化等特点，很难像住宅、办公建筑那样标准化率那么高，而且装配式数据中心造价会更高，对精细化设计能力提出了更高的要求，所以装配式数据中心建筑较少。目前主要是互联网公司在西北、华北地区大规模采用一层或二层钢结构数据中心居多。但是，随着政策引领和技术发展，装配式数据中心

72、仍然趋向于大规模推广应用。国家鼓励发展，装配式建筑规模快速增长。国家鼓励发展，装配式建筑规模快速增长。装配式建筑作为符合建筑业产业现代化、智能化、绿色化的发展方向。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）32近几年，一系列政策的颁布加快了我国装配式建筑行业的发展。2016 年是中国装配式建筑开局之年，国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见（国办发 2016 71 号）明确：“推动建造方式创新，大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑”。2022 年 4 月，关于进一步释放消费潜力促进消费持续恢复的意见指出，“推动绿色建筑规模化发展，大力发展装配式建筑”。此外，多个地区对于数据中心采

73、用装配式建筑出台了相应的政策要求，其中东部地区应用较为突出。北京要求数据中心建筑面积大于 5000 需按照装配式建筑实施；上海要求数据中心项目各幢建筑面积总和大于 10000，需按照装配式建筑实施；海南要求数据中心需按照装配式建筑实施；浙江虽未对新建（数据中心）项目强制性采用装配式建筑，但处于逐步推广期。受国家政策鼓励发展装配式建筑影响，我国装配式建筑规模持续快速增长，2020 年我国新开工装配式建筑面积达到6.3 亿平方米，占比达 20.5%。1.11.62.94.26.34.9%6.5%10.1%13.4%20.5%200192020新开工装配式建筑面积（亿平方米）占

74、比中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）33图 9 中国新开工装配式建筑面积及占比 东数西算东数西算进一步进一步加快推动装配式建筑发展。加快推动装配式建筑发展。随着全国东数西算工程实施推进，绿色数据中心提出更明确要求，数据中心建设区域更加集中，使得装配式工厂能够面向一片集群提供标准化设计制造，能够极大降低生产和物流成本。即装配式数据中心未来将得到广泛的应用。华信华信加快编制数据中心建设标准，实现快速部署、交付，加快编制数据中心建设标准，实现快速部署、交付，达成全方位降碳减排目的。达成全方位降碳减排目的。以我国数据中心设计龙头企业华信咨询设计研究院为例，它支撑中国电信集团编制了 83

75、21 数据中心建设标准（8 个数据中心模型、3 个总包文件、21 类设备技术规范书）。一方面华信设计和互联网头部企业、行业客户共同编制相关企业数据中心建设标准，另一方面，华信设计正在积极参与数据中心建设相关国家和行业标准的制定、编制工作。华信为电信集团编制的 8321 建设标准全面考虑数据中心设计标准化、布局模块化、设备预制化等涉及数据中心土建、机电方面场景，实现数据中心快速部署、快速交付的同时，使数据中心建筑、设备全方位实现降碳减排的目的。未来华信设计还会在原有模型基础上继续叠加钢结构、混凝土结构的装配式做法，为绿色数据中心装配式建筑提供参考。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年

76、）34典型案例典型案例 1 1：商汤科技：商汤科技装配式装配式数据中心数据中心 1 1、项目概况项目概况 该项目位于上海临港重装备制造区，项目总规划建筑面积约 13 万平方米，园区由运维中心、超算中心以及 220变电站等功能组成，建成后可容纳 1 万个 8 千瓦机架。项目于 2020 年初启动设计，同年 8 月初开始施工，一期工程为运维中心和其左右两侧的两栋超算中心，已于 2022 年初竣工投入使用。2 2、客户需求、客户需求 项目需按国标 A 级标准设计，建成后超算中心全年平均 PUE 值需低于 1.276，达到长三角地区先进水平。结合上海市装配式建筑要求，在本项目中需采用纯钢结构设计，机电

77、方面需采用同层供电、以及冷冻水系统和间接蒸发冷却系统相结合的技术，提高设计精确度并缩短施工工期。要将其打造成为一座开放、大规模、低碳绿色的先进计算基础设施，从而成为亚洲最大的人工智能计算中心之一。图 10 上海商汤科技效果图 3 3、项目方案项目方案 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）35(1)超算中心，共 5 层，为高层建筑，结构体系采用了钢框架-中心支撑结构。其中框架柱采用了钢管混凝土柱，柱截面尺寸不大于 600mm，在满足规范要求的基础上，为数据中心提供了更大的使用面积，更多的机柜数量，也为业主创造了更高的经济价值。(2)超算中心与运维中心之间的两座连廊均为大跨度结构。为

78、配合建筑效果，连廊两侧不设柱子，采用成品抗震支座与两侧主体建筑相连。为减弱各单体建筑之间的相互影响，连廊与主体建筑的连接均采用弱连接。在结构设计时，还补充了大跨度连廊的竖向振动计算，以满足使用时的舒适度要求。(3)每栋超算中心分为 2 个模块，每个模块引入 2 路市电。设置 2 套 10kV 柴发机组，每套 7 台（6+1）DCP 功率1800kW 柴发。超算中心机房采用同层供电，每个模块二至五层每层设置两间配电室，设置 1 套干式变压器和高频 UPS系统，互为主备，物理隔离，灵活便捷，安全可靠。图 11 上海商汤科技效果图 4 4、项目亮点项目亮点 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（202

79、2 年）36（1）本项目各单体均采用钢结构。相比传统的混凝土结构，钢结构重量较轻，抗震性能较好，更可以适应上海市关于装配式建筑的高标准要求。同时，钢材作为一种可回收材料，更能彰显本项目绿色数据中心的特点，使项目在其全生命周期中具有良好的经济效益。（2）结合项目地特点、项目节能、节水需求等因素，本次空调系统采用中温水水冷冷冻水系统，采用冷却塔+板式换热器自然供冷冷源，高密机房区采用行间精密空调近端供冷、中密机房采用架空地板下送风的末端形式，同时屋面层采用间接蒸发 AHU 技术、部分机房采用冷板式液冷技术，最大限度的进行自然供冷。(3)本项目综合采用自然供冷、行间精密空调近端供冷、间接蒸发 AHU

80、、冷板式液冷、冷热通道隔离、中温水系统、提高回风温度等多重节能技术，确保数据中心高效节能运行，降低能耗，降低数据中心 PUE 值。（4）数据中心建筑数据中心建筑未来未来发展趋势。发展趋势。随着数据中心建筑标准化、模块化、预制化率提升，加之信息技术的快速迭代及用户对数据中心交付工期要求的缩短，传统建筑技术难以满足现实需求，标准化、预制化、模块化建筑技术将与模块化数据中心深度融合。其中，标准化是指结合数据中心特点，可制订几套数据中心标准化建筑模型，最大限度提升数据中心标准化率，加快规模应用；模块化是指机楼、机房、机柜中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）37均模块化，实现资源复用、灵活

81、配置、快速部署；预制化是指制冷、电力等基础设施采用预制化现场组装，实现工程产品化、产品智能化。图 12 数据中心标准化/模块化/预制化 “十四五”公共机构节约能源资源工作规划明确，在实施绿色低碳转型行动中，将加快推广超低能耗和近零能耗建筑，逐步提高新建超低能耗建筑、近零能耗建筑比例。近零能耗建筑是指通过被动式建筑设计最大幅度降低建筑供暖、空调、照明需求，通过主动技术措施最大幅度提高能源设备与系统效率，充分利用可再生能源，以最少的能源消耗提供舒适室内环境。2021 年，雄安城市计算（超算云）中心主体建筑项目获得近零能耗建筑表示认证。超低能耗建筑则是近零能耗建筑的初级表现形式，其室内环境参数与近零

82、能耗建筑相同，能效指标略低于近零能耗建筑。在双碳政策和技术发展引领下，为进一步践行绿色低碳，未来数据中心建筑还将朝着超低能耗、近零能耗等低碳化和绿色化方向发展。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）38（二）（二）制冷技术制冷技术 1.数据中心制冷技术演进数据中心制冷技术演进（1 1）数据中心功率密度加大，）数据中心功率密度加大，PUEPUE 不断下降。不断下降。随着我国互联网、大数据、云计算技术的迅猛发展，数据中心 lT 设备的功率密度越来越大，主机房从早期的 300W/m2到现在的15003000W/m2，单机柜功率密度从 3kW 发展到现在的 30kW，甚至更高，这给数据中心

83、制冷带来了更大的挑战。近几年在各方的共同努力下，数据中心制冷技术得到了全新的发展，PUE 从 2.0 降至 1.2，甚至更低。（2 2）数据中心制冷技术三阶段）数据中心制冷技术三阶段 第一阶段（12 年以前）：早期运营商、金融、互联网等机房规模较小，以风冷直膨式精密空调为主，先冷环境，再冷设备，气流组织较差，各自控制互相干扰，整体能效非常低，PUE 在 1.82.5 之间。第二阶段（1218 年）：运营商、互联网、金融、第三方运营公司开建大型及超大型数据中心，冷源采用集中式水冷冷水空调系统为主，通过冷却塔、板换进行自然冷却运行；缺水地区采用集中式风冷冷水空调系统，配套自然冷却功能；结合多种末端

84、使用，如房间级空调、列间空调、冷板空调、背板空调等，整体能效得到较大提升，PUE 在 1.251.5 之间。第三阶段（19 年至今）：国家和地方密集出台相关政策，中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）39新建大型、超大型数据中心 PUE 要求先从 1.4 到 1.3 再到1.25、1.2，示范型绿色数据中心 PUE 要求 1.15。（3 3）数据中心制）数据中心制冷技术应对策略冷技术应对策略 1 1）传统的集中式水冷空调系统全面优化）传统的集中式水冷空调系统全面优化。通过逐步提升冷冻水供回温度（从原来的 10/16，提升至 18/24），同时选用高效率冷却塔或加大冷却塔换热面积（如

85、间接蒸发冷却塔等），选用变频技术、磁悬浮技术、风墙技术、背板技术来进一步提升空调系统整体能效，最大限度增加自然冷却时间，减少机械制冷能耗，PUE 值可控制在 1.3 以下，严寒或寒冷地区可达到 PUE1.2 左右。2 2）热管、蒸发冷、液冷等新型技术不断涌现）热管、蒸发冷、液冷等新型技术不断涌现。数据中心行业也在与时俱进，各大企业制冷技术也在更新迭代，比如氟泵变频技术、热管多联技术、间接蒸发却机组（AHU 一体化机组）以及液冷技术（市场上冷板式、浸没式为主）等，通过新技术应用，数据中心 PUE 降至 1.2 以下。其中，液冷技术近两年行业推广和宣传力度非常之大，因其全年无需压缩机制冷，适用于全

86、国各地区，整体 PUE 将逼近 1.15 甚至更低。且液冷尤其适用于高密度机柜，业界认为一般机柜高于 15kW，传统风冷效果就会大打折扣。若国家政策进一步加码或者液冷服务器和液冷散热系统成本进一步降低，那么未来液冷技术将被认为是北上广深等热点区域的必然选择。（4 4）未来液冷技术将趋向于多种技术融合发展。）未来液冷技术将趋向于多种技术融合发展。液冷技中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）40术或未来绿色数据中心制冷技术应用，仅从液冷技术节能看，效果最佳的。但近 5 年，国内大型数据中心制冷方案趋向于多技术融合。依据东、西部地区各自的气候条件和政策要求，采用集中式水冷、热管多联、间接

87、蒸发冷、液冷技术等多种技术，这些技术和方案将会长期共存，融合应用。原因在于，我国目前液冷技术上下游产业链不够成熟或市场竞争不够充分、液冷还没有规模应用程度。从成本来看，一方面液冷制冷系统综合成本较高，浸没式液冷是传统制冷系统的 24 倍；另一方面液冷服务器成本也会相应增加（浸没式液冷服务器成本将是传统服务器的1.5 倍左右），同时液冷并不适合所有的 IT 设备的散热。因而，液冷技术近期会在特定场景和客户中的应用，但要实现规模化应用还需长期规划。例如，上海网宿科技和杭州大数据项目，考虑采用水冷+液冷、蒸发冷等技术组合应用。典型案例典型案例 2 2：杭州大数据中心项目：杭州大数据中心项目（风液混合

88、制冷）（风液混合制冷）1 1、项目概况项目概况 该项目总投资约 50 亿元，占地 168 亩，总建筑面积约23 万平方米,可容纳 2 万个 8kW 机柜。2 2、客户需求客户需求 应用新型制冷技术，使数据中心 PUE 降至 1.2 以下，建设节能、低碳数据中心的同时建筑层面要满足海绵城市建筑要求，体现云网融合的理念，打造规模化、集约化、智中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）41能化的算力枢纽平台和天翼云区域节点。图 13 杭州电信数据中心项目效果图 3 3、项目方案项目方案 （1）数据中心 7 号楼（4#数据中心）是中国电信数据中心标准化方案中比较典型的“36”模型，动力楼和数据

89、中心机楼组合建设。建筑物氛围地下 1 层，地上 6 层。1 层为冷冻水系统机房及高压配电、接入机房等功能；26 层为机房标准层，每层设置 4 个模块机房，采用“全楼层大荷载”“同层居中供电系统”，大幅提高对未知机柜的布置灵活性，满足不同业务需求。；25 层主机房采用水冷列间空调，通过封闭热通道将冷、热气流完全隔离；6 层主机房采用间接蒸发冷却制冷，不同空调形式的组合更利于节能；油机房设置在主楼附楼，共设置 24 台柴油发电机组，为数据中心不间断电源做双重保障；地下一层为空调水池，直供本楼的数据中心空调冷却塔用水。（2）暖通部分设计采用“自然冷却”、“高水温机房”“间接蒸发冷却系统”、“列间空调

90、”“封闭热通道”等多中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）42种节能技术，使 PUE 值低于 1.25；生产调度中心配置水源热泵空调系统，夏季制冷，冬季回收机房余热，为研发生产区提供热水，满足其热负荷需求，以利节能。（3）供电系统部分采用模块化架构，贴近负荷中心进行部署；电源设备均采用自损耗小、效率高的节能型设备，提高能源效率和资源利用率。在生产调度中心屋面及其他可利用平面上设置分布式光伏并网发电系统，每年发电量约 15 万度以上。（4）建筑部分设计采用减小建筑物的体型系数、新型双碳节能型材料、雨水回收利用等新技术来控制建筑能耗。园区采取下凹式绿地、渗透性路面、雨水蓄水池等多种措施

91、，以达到自然积存、自然渗透、自然净化的雨水控制目标，满足海绵城市建设要求。4 4、项目亮点项目亮点 （1）数据中心设计及建设采用机楼、机房模块化、机电预制化，优化管理流程、来缩短建设周期、实现快速交付。（2）项目从设计到施工再到运营全过程采用 BIM(建设信息模型)管理，利用数字化技术，在项目上提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库，实现管线综合、碰撞检查、三维进度模拟、智慧工地建设等管理功能，各方人员可基于 BIM 实现协同工作，有效提高工作效率。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）43（3）从建筑、暖通、电气、水、智慧运维等维度，采用多种节能手段，使数据中心 PUE 低于

92、 1.25，实现低碳排放目标。液冷新技术使用需要做全面分析应对。液冷新技术使用需要做全面分析应对。液冷技术较为复杂，如何准确技术选型、如何控制成本、如何选取优质厂商成为客户使用液冷制冷的关键诉求。下面就液冷做专题分析：2.数据中心液冷技术专题数据中心液冷技术专题（1 1）液冷趋势分析）液冷趋势分析 智算云需求和单功率成本优化需求使得高密服务器成智算云需求和单功率成本优化需求使得高密服务器成未来服务器主流趋势。未来服务器主流趋势。我国数据中心规模不断扩大，截至2021 年底我国数据中心规模已达 500 万标准机架6，预计每年仍将以 20%以上的速度快速增长。随着云计算向智能计算发展，对多核 CP

93、U、GPU、FPGA、DPU 等高性能服务器需求日益旺盛，据 IDC 等机构统计，GPU 为主的智算服务商在算力比例中已达 20%，未来有望进一步加快提升。服务器的高密部署推动单机架功率向 12-20kW 超高功率演进，据天翼云调研统计，阿里云机架功率平均在 6kW 以上、微模块方案功率平均在 13kW 左右，百度以 8.8kW 功率为主，腾讯机架功率要求 8kW 以上。而成本因素也是推动高密机柜使用的另一个重要因素。不同机架功率造价成本不同，单功率造价成本随着单机架功率的升高而逐渐降低，据中国电信统计，当单机 6 数据来源于国家发展改革委 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）4

94、4柜功率达到 8kW 及以上时，单功率造价成本较低且保持稳定水平；结合未来数据中心规模发展及造价成本，12-20kW 的高密度服务器将成为未来主流趋势，经业内专家测算，15kW以上，传统风冷效率降低已无法完全满足制冷需求，液冷将成为未来解决数据中心散热能耗问题的重要技术。图 14 处理器“高性能、多并行”助力算力提升 数据来源：软硬件融合、极客网 图 15 机柜平均功率 数据来源：ODCC数据中心功率密度演进白皮书、华信数字基建研究院整理 16 年 17-21 年 22-25 年 34kW/架 58kW/架 1520kW/架 12kW/12kW/柜柜 平均功率密度平均功率密度 算算力力性性能能

95、 第一阶段第一阶段 串行 单个引擎 第二阶段第二阶段 同构并行 单类型引擎 第四阶段第四阶段 超异构并行 3+个类型引擎 第三阶段第三阶段 异构并行 两个类型引擎 1 10 100 1000 单核 CPU/ASIC 多核 CPU/GPU CPU+GPU/DPU/ASIC/CPU+GPU+DPU+ASIC+中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）45 图 16 不同档位功率每kW租赁造价成本及不同系列服务器造价成本 数据来源：天翼云内部资料，华信数字基建研究院整理 注：20%CPU利用率选取云主机、云桌面等主要产品的实际利用率，60%为理想CPU利用率。双碳背景下双碳背景下 PUEPU

96、E 监管趋严，市场化电价下数据中心用电监管趋严，市场化电价下数据中心用电成本压力大。成本压力大。2020 年以来国家及地方不断出台政策严控 PUE，2020 年 12 月关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见到 2025 年，大型、超大型数据中心运行电能利用效率降到 1.3 以下；2021 年 4 月，北京市年能源消费量大于等于 3 万吨标准煤的项目，PUE 值不应高于 1.15；2022 年 2 月“东数西算”工程正式启动，对数据中心 PUE 提出了明确限制（东部、西部区域内平均 PUE 值分别小于 1.25和 1.2），PUE 将成为近几年数据中心建设的重要考核指标；电价市

97、场化改革的推进，平均电价成本由 0.45 元/度上涨到0.58 元/度，增幅达 28.8%，加剧了 IDC 服务商用电成本压力，其中 40%来源于散热系统用电。随着 PUE 政策限制和日00.511.522.534kW5kW6kW8kW10kW12kW单位功率造价（万元/kW）20%利用率 6系列服务器（万元/台）60%利用率 6系列服务器（万元/台）20%利用率 8系列服务器（万元/台）60%利用率 8系列服务器（万元/台）中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）46益紧张的电力资源压力，加快推进液冷的研究和应用成为大势所趋。应用液冷技术有助于满足数据中心极致应用液冷技术有助于满足

98、数据中心极致 PUEPUE 要求、实现要求、实现节能降噪。节能降噪。与风冷系统相比，液冷数据中心能节省约 30%能源，有效降低能源消耗比，将 PUE 降到 1.1 以下，实现绿色数据中心的要求；相比传统风冷数据中心，液冷数据中心增加了泵和冷却液系统，但省去了空调系统和相应基础设施建设，节省了大量空间，可以容纳更多的服务器，提高单位空间的服务器密度，大幅提升运算效率；在相同散热条件下，液冷系统所使用的泵和冷却液系统与传统的空调系统相比噪声更小，可达到“静音机房”的效果。（2 2）液冷需求分析）液冷需求分析 液冷数据中心市场前景广阔，带动液冷制冷市场规模和液冷数据中心市场前景广阔，带动液冷制冷市场

99、规模和氟化液市场需求量不断提升。氟化液市场需求量不断提升。据赛迪顾问预计，2022 年液冷数据中心市场规模将565.6 亿元，2025 年将突破1200 亿元，平均渗透率在 20%左右；同时结合对中国电信、阿里、华为、曙光数创和华信设计院等公司业务技术团队的调研，初步得出结论，液冷将是未来 3-5 年的主流趋势，液冷制冷市场规模将会快速增长，预计到 2025 年液冷制冷总体规模将达22.28 亿元；此外，由于氟化液产品具有良好毒性、不可燃性、低介电性和低粘度等特点，氟化液成为浸没式液冷的理想冷却介质，并且随着氟化液产品的不断创新和产品成本的中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）47

100、不断下降，氟化液市场需求量不断提升，预计到 2025 年氟化液市场需求量将突破 2609 吨/年。随着数据中心行业浸没式液冷的市场份额逐渐增加，氟化液市场需求将快速增长。互联网、金融和电信行业液冷应用比重较大，为未来液互联网、金融和电信行业液冷应用比重较大，为未来液冷制冷市场的主要需求主体。冷制冷市场的主要需求主体。根据赛迪顾问中国液冷数据中心发展白皮书（2020）显示，2019 年液冷数据中心主要应用在以超算为代表的应用当中，随着互联网、金融和电信行业业务量的快速增长，对数据中心液冷的需求量将会持续加大。预计 2025 年互联网行业液冷数据中心占比将达到24.0%，金融行业将达到 25.0%

101、，电信行业将达到 23.0%。图 17 2019-2025年中国液冷数据中心行业应用结构 数据来源：赛迪顾问 具体来看，互联网行业互联网行业的电商、社交平台、短视频等领域的龙头企业较多，用户群体巨大，业务体量大，数据中心中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）48算力需求大，单机柜功率密度可达到 10kW 甚至更高，是目前液冷数据中心的核心客户，预计到 2025 年中国互联网行业液冷数据中心市场规模达 319.3 亿元。金融行业金融行业信息系统的云化迁移和互联网金融产品的普及对金融行业敏捷响应、业务即时变更等需求增加，金融行业液冷数据中心算力需求进一步提升，预计到 2025 年中国金

102、融行业液冷数据中心市场规模达 332.6 亿元。电信行业电信行业紧抓综合信息服务需求日益云化的趋势，全面推进“云改数转”，液冷数据中心需求量猛增，预计到 2025年中国电信行业液冷数据中心市场规模达 306 亿元。当前运当前运营商均开始启动液冷制冷试点工作。营商均开始启动液冷制冷试点工作。表 5 三大运营商液冷技术试点 试点基地试点基地 液冷技术应用液冷技术应用 电信电信 京津冀信息园区 试点应用冷板式液冷技术，计划布置 1900 台冷板式服务器 广州南方基地信息园区 试点应用浸没式液冷技术，计划布置 900 台浸没式服务器 移动移动 杭州公司 单相浸没式液冷基站试点 宁波公司 打造室外模块化

103、浸没式液冷数据中心 联通联通 重庆万盛经开区 引入阿里云打造浸没式液冷边缘数据中心 （3 3）液冷主要分类）液冷主要分类 液冷技术是指通过液体直接冷却设备，液体将设备发热元件产生的热量直接带走，实现服务器等设备的自然散热，相对于传统的制冷系统而言，更加高效节能。目前液冷技术可分为三大类：冷板式、喷淋式、浸没式液冷。1 1）冷板式液冷。）冷板式液冷。冷板式液冷对发热器件的改造和适配要中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）49求较低，技术成熟度较高，应用进展最快。冷板式液冷系统由换热冷板、分液单元、热交换单元、循环管路和冷却液组成，是通过换热冷板（通常是铜、铝等高导热金属构成的封闭腔体

104、）将发热器件的热量传递给封闭在循环管路中的冷却液体进行换热的方式，按照管路的连接方式不同可分为串联式和并联式。图 18 冷板式液冷系统 冷板式液冷主要采用去离子水、丙二醇水溶液作为冷却液，对机柜、服务器改造较小，系统稳定性高，且产业链相对成熟，成本优势明显，但仍需风冷辅助制冷，冷却液泄露风险高；从成本结构来看，液冷板占比最高，易掌控。图 19 冷板式液冷系统成本结构 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）50目前，百度、腾讯、美团等互联网企业均开始对冷板式液冷进行技术研究和试验验证，在冷板式液冷产业内形成了强劲的带动作用。2 2）喷淋式液冷。）喷淋式液冷。喷淋式系统式一个直接液冷系

105、统，在服务器内部喷淋模块。根据发热体位置和发热量天小不同，让冷却液有针对性地对发热器件进行喷淋，达到设备降温的目的。喷淋的液体和被冷却器件直接接触，冷却效率高。图 20 喷淋式液冷系统 喷淋式液冷主要采用硅油化合物作为冷却液，100%系统全液冷，无需风冷系统辅助冷却，服务器部件故障率低，但对机柜结构改造大，冷却液长期滴落，有损失风险；从成本结构来看，冷却液，属于化工材料领域，科技含量高，难以掌控。目前，中国长城已推出我国第一台喷淋液冷服务器，助力攻克服务器件精准散热难题。3 3）浸没式液冷。）浸没式液冷。浸没式液冷将发热元件直接浸没在冷却液中，依靠液体的流动循环带走服务器等设备运行产生的热中国

106、数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）51量。由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低，可解决防高热谜底。浸没式液冷分为两相液冷和单相液冷，散热方式可以采用干冷器和冷却塔等形式。图 21 浸没式液冷系统 图 22 浸没式液冷系统成本结构 浸没式液冷主要采用氟化液作为冷却液，对液体属性要求非常高，当前主要依靠进口，因此成本居高不下。浸没式液冷 100%系统全液冷，无需风冷系统辅助冷却，系统稳定性高，PUE 更低，但对机柜结构改造大，服务器清理与运维复杂，对容器密封要求高；成本结构与喷淋式液冷系统相同。氟化液成本占比近 70%，是浸没式液冷系统成本关键组成，也是产业规模化发展的

107、一大制约因素。阿里、华为、电中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）52信等专家调研纷纷指出：低成本氟化液是浸没式液冷商业化推广的关键，氟化液成本将决定浸没式液冷的市场规模。目前，阿里巴巴在自建数据中心中大规模应用浸没式液冷，比如浙江仁和数据中心，北京奥运会数据中心，以及 2023年 3 月份一期项目就要投入使用的成都简阳超大型数据中心，将成为全国第一个全园区使用“浸没式液冷”技术的超大型数据中心。表 6 液冷方案介绍及简单对比 类型 与风冷比较 数据中心液冷技术 冷板液冷（间接式）喷淋（半浸没-直接式）全浸没（直接式）单相冷板 两相冷板 热管冷板 喷淋式 单相浸没 两相浸没 承重要

108、求-服务器密度+散热性能+集成度+可维护性+可靠度+性能+能效+废热回收+噪声+单板腐蚀+冷却介质兼容性+初期投入成本-5 年平均运营成本+中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）53备注 单机柜功耗密度可达 45kW以上，需保留 30%风冷空调 技术安全可靠 单冷板解热低于 200W 技术有待突破 冷却液与发热芯片接触较少 单芯片传热受限 长期液体滴落损害芯片风险 3%机柜冷量损失 结合对中国电信、阿里、华为、曙光数创和华信设计院等公司业务技术团队的调研，随着数据中心单机柜功率密度的增长，冷板式和浸没式液冷市场份额将会逐渐增加。其中，冷板式和浸没式相变液冷系统较复杂，且随着浸没式成

109、本不断优化，其更优良的制冷效果将更加显现出来，而对于浸没式相变技术而言，其成本更高，制冷效果更适用于超高功率的超算中心。因此，我们预计未来相当一段时间，浸没式非相变液冷将有更大的机会得到推广。（4 4）液冷主要玩家）液冷主要玩家 聚焦液冷整体解决方案及氟化液等液冷制冷的重点细分市场，开展主要厂商的市场竞争分析及动态扫描。液冷整体解决方案。液冷整体解决方案。基于液冷整体解决方案产品营收、类型、销量、市场占有率、客户反馈等市场地位维度，以及技术专利、标准制定、创新人才、潜在客户等发展能力维度的综合考量，绘制竞争力矩阵图，其中中科曙光、华为、阿里和联想位于中国液冷整体解决方案市场领导者位置，广东合一

110、、绿色云图、浪潮位于挑战者位置，戴尔中国、维谛技术、英维克位于跟随者位置，IBM 中国位于可期待者位置。其中，绿色云图是非相变浸没式液冷领域的黑马，业务中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）54发展速度非常快，拥有众多成熟技术实践，下文我们重点做分析；广东合一是喷淋式液冷的领军企业，我们也做针对分析；阿里、中科曙光、华为、联想等综合性厂商往往涉及多个领域，也是我们重要分析对象。图 23 中国液冷整体解决方案厂商竞争力矩阵图 1 1）浸没式液冷技术解决方案代表厂商：绿色云图）浸没式液冷技术解决方案代表厂商：绿色云图 公司简介：深圳绿色云图科技有限公司是网宿科技的公司简介：深圳绿色云图

111、科技有限公司是网宿科技的子公司，提供基于浸没式液冷技术的绿色数据中心整体解决子公司，提供基于浸没式液冷技术的绿色数据中心整体解决方案方案，致力于为客户提供节能、环保、安全、可靠的数据中心全生命周期管理服务，如规划设计、建造实施、运维管理等。绿色云图研发的 DLC 直接浸没式液冷技术已取得多项国家发明和实用新型专利，并获得工信部、国管局、中国质量认证中心、中国电子学会等部门的多项节能技术认证。方案介绍：方案介绍：绿色云图基于独有的直接浸没式液冷技术独有的直接浸没式液冷技术（DCLMs：Date Center Life-cycle Management service），中国数据中心产业（宁夏）发

112、展白皮书（2022 年）55根据客户不同行业、应用、需求提供量身定制的解决方案，包括微型液冷数据中心解决方案、中大型数据中心解决方案、微型液冷数据中心解决方案、中大型数据中心解决方案、集装箱数据中心解决方案集装箱数据中心解决方案等。其中：微微型液冷数据中心解决方案：型液冷数据中心解决方案：采用直接浸没式液冷散热方式，将微型液冷机柜、企业云服务、硬件资源管理平台集成于一体，轻松实现在本地搭建拥有企业云功能的数据中心。无需配建机房，现场快速部署，可广泛应用于边缘计算、CDN节点、5G 基站等。具有快速部署、高效散热、高度融合、安全防护等功能特性。中大型液冷数据中心解决方案：中大型液冷数据中心解决方

113、案：可提供集易选址、超静音、PUE 逼近 1.0、高功率密度、更低 TCO 等优势于一体的新型绿色节能环保液冷数据中心。适用于互联网企业、通信运营商、连锁企业等场景。具有低碳环保、节约成本、高效散热、安全可靠、易于选址等功能特性。集装箱液冷数据中心解决方案：集装箱液冷数据中心解决方案：在集装箱数据中心的基础上，融入创新的服务器浸没式液冷技术，除了拥有常规集装箱数据中心快速部署、易于选址、扩展灵活等特点外，还具有高功率密度、节能降噪、绿色环保等优点。综上，总体来看绿色云图的液冷数据中心解决方案具有节能降耗、节约成本、高热密度、安全可靠、静音低噪、绿节能降耗、节约成本、高热密度、安全可靠、静音低噪

114、、绿色环保色环保六大优势。应用实践：应用实践：绿色云图与产业链合作伙伴携手并进，共中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）56建数据中心绿色生态。目前绿色云图研发的 DLC 直接浸没式液冷技术在云计算、融媒体、视频渲染等领域已进入大规模商用阶段。已为中国移动、大象融媒、网宿科技、秦淮数据、已为中国移动、大象融媒、网宿科技、秦淮数据、浪潮等多个客户提供浸没式液冷解决方案，助力客户实现高浪潮等多个客户提供浸没式液冷解决方案，助力客户实现高效散热、节能降耗、快速部署等需求效散热、节能降耗、快速部署等需求7 7。a.a.中国移动中国移动微型液冷数据中心解决方案微型液冷数据中心解决方案 表 7

115、 中国移动应用案例 需求和挑战需求和挑战 解决方案解决方案 现场空间有限且功率密度较高 办公区域布置，需严格控制噪音 快速部署 高可靠性 绿色云图微型 10kW 浸没式液冷机柜 实测噪音低于 42dB（A）双路供电、三相智能 PDU 1+1 冗余制冷系统，满足可靠性要求 DX 直膨制冷系统和自然冷却可选 b.b.大象融媒大象融媒微型液冷数据中心解决方案微型液冷数据中心解决方案 表 8 大象融媒应用案例 需求和挑战需求和挑战 解决方案解决方案 数据处理贴近用户 网点分布全省各地市 现场空间有限且功率密度较高 办公室区域布置，需严格控制噪音 全省各县融媒体中心部署微型 5kW 和10kW 浸没式液

116、冷机柜，项目规模共100+集成私有云和服务器虚拟化套件的 IT设备 实测噪音低于 42dB（A）7 资料来源：华信内部渠道绿色云图的全浸没式液冷数据中心解决方案 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）57 图 24 绿色云图微型液冷数据中心解决方案应用示例 c.c.网宿科技网宿科技中大型液冷数据中心解决方案中大型液冷数据中心解决方案 网宿深圳液冷数据中心：网宿深圳液冷数据中心：采用绿色云图中大型液冷数据中心解决方案，提供云计算和 IDC 托管服务，IT 负荷 400kW，7*24 小时专业运维，日平均 PUE=1.049。网宿厦门液冷数据中心：网宿厦门液冷数据中心：采用绿色云图中大

117、型液冷数据中心解决方案，提供云计算和 IDC 托管服务，IT 负荷 220kW，7*24 小时专业运维，设计全年 PUE 1.2 以下。图 25 绿色云图中大型液冷数据中心解决方案应用示例 2 2）喷淋式液冷技术解决方案代表厂商：广东合一）喷淋式液冷技术解决方案代表厂商：广东合一 公司简介：公司简介：广东合一新材料研究院有限公司于 2015 年10 月在广州市黄埔区注册成立，是一家基于超导热材料技术，专注热管理和热控系统解决方案的服务商及产品开发制造中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）58商，是广东省新型研发机构，为国家高新技术企业。公司利利用自主研制的超导热材料，开发出具有完全

118、自主知识产权的用自主研制的超导热材料，开发出具有完全自主知识产权的“芯片级喷淋液冷技术”“芯片级喷淋液冷技术”，推出了最新一代微模块喷淋式液推出了最新一代微模块喷淋式液冷数据中心产品，以解决集群机柜的节能降耗问题冷数据中心产品，以解决集群机柜的节能降耗问题。方案介绍：广东合一最新一代微模块喷淋式液冷数据方案介绍：广东合一最新一代微模块喷淋式液冷数据中心产品主要分为室外机组、机架、储液箱、连接管路几个中心产品主要分为室外机组、机架、储液箱、连接管路几个部分部分。空间上，机架与储液箱在同一位置且位于储液箱上方。室外机组为一个独立的集成模块，通过管路与储液箱连接。该产品运行原理为：冷却液8被送入服务

119、器的机架主管路，之后通过机架支管路分配到各层服务器上的喷淋板；液体通过喷淋板上的喷淋孔将冷却液输送至所需冷却的服务器零部件；被服务器加热之后的冷却液汇集于回流管并通过重力作用汇聚至机架下部的储液箱；储液箱中的冷却液通过循环泵注入室外机组进行冷却，之后进入过滤器进行过滤；被冷却过滤后的冷却液再次通过循环主管路进入机柜对服务器进行制冷。总体来看，广东合一最新一代微模块喷淋式液冷数据中总体来看，广东合一最新一代微模块喷淋式液冷数据中心产品的优势包括：一是节能降噪：心产品的优势包括：一是节能降噪：低功耗（满负荷工作节能 30%），低 PUE 值（1.1，风冷 1.772.15），总节能 54%；服务器

120、无风扇结构，基本达到静音状态；二是密度高：二是密度高：2 个风冷机架的服务器单元可以集中到单个机架中（若改变服务 8 注：广东合一喷淋液冷方案采用的冷却液是一种绝缘的植物油，该植物油经过特殊的抗氧化处理，使用寿命可以达到 10 年以上，特性包括绝缘、导热、安全、可靠。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）59器的主板设计，同性能下可以将原有服务器降低到 1/41/6的体积和尺寸）；三是可靠性高：三是可靠性高：低芯片表面工作温度相对风冷大幅下降，电路板表面被冷却液覆盖：天然防尘防潮防盐雾防霉变防静电；四是部署灵活：四是部署灵活：无需空调/新风系统、无需防尘/防潮系统，对机房环境的要求

121、不高；五是延长使用五是延长使用寿命：寿命：芯片内部结温低（41-43 度，风冷 65-67 度）功耗小，稳定工作寿命延长 0.5 倍；六是大幅降低全寿命使用费用：六是大幅降低全寿命使用费用：服务器硬件成本相同，冷却系统节省经费 60%，节能 54%，寿命延长 0.5 倍，全寿命周期成本降低 37%。应用实践：应用实践：广东合一最新一代微模块喷淋式液冷数据中心产品可广泛适用于金融、政府、教育、医疗、市政、中小企业私有云、高运算量设计公司的小中型数据中心、分支机构机房、改造型机房、扩容性机房等。以广州以广州 XXXX 机房微模机房微模块架喷淋液冷数据中心应用为例。块架喷淋液冷数据中心应用为例。a.

122、a.项目需求：项目需求：根据前期与广州 xxx 的沟通，该机房 1 层展厅拟规划共计 100 个风冷机柜，每机柜 21kW 设计，拟应用于未来车联网部门有关业务数据系统，根据喷淋液冷的节能降耗优势，解决目前能耗高、噪声大、占地大，同时又满足统一管理的需要。b.b.产品概述：产品概述：根据实际情况，现拟将展厅改造为喷淋液冷模块化机柜，拟规划设计 100 个喷淋液冷机柜（采用广东合一新材料研究院有限公司推出的最新一代微模块喷淋式中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）60液冷数据中心产品），每机柜 20kW，可扩至 24kW，10 个列头柜，10 个 WCU（内部 2N）设计，冷却水由原

123、机房暖通预留水管供应，其余区域机柜拟为高压机柜。表 9 广东合一微模块喷淋式液冷数据中心产品应用项目配置 项目项目 数量数量 单位单位 备注备注 机柜 100 个 600*1200*2000,42U 列头柜 10 个 600*1200*2000,42U WCU 10 套 含泵组、板换、电控、过滤器、内部管路、阀门和冷却液等 管路 1 套 含环形管路、阀门 资料来源：华信内部渠道xxx高密机房喷淋液冷建设方案 3 3）其他综合厂商：阿里、中科曙光、华为、联想等）其他综合厂商：阿里、中科曙光、华为、联想等 除了绿色云图、广东合一等新能源、新材料专业公司外，阿里、中科曙光、华为、联想等综合厂商也纷纷

124、入局液冷数据中心解决方案市场。各厂商液冷解决方案概况如下所示。表 10 主要综合厂商的液冷解决方案概况 厂商厂商名称名称 液冷解决方案液冷解决方案 核心优势核心优势 应用实践应用实践 阿里阿里 单相浸没式液冷单相浸没式液冷解决方案解决方案（主要产品有磐久液冷一体机、磐久液冷集装箱、液冷监控系统及平台等）极致能效：极致能效：PUE 达 1.09 极高密度：极高密度：可支持 20-100kW+高利用率：高利用率：资源利用率提升 50%+，一次投资十年可用 低故障率：低故障率：相比风冷失效率下降 50%+灵活部署：灵活部署：可在任何气象区域部署，易实施，易运维 北京冬奥云数据中北京冬奥云数据中心：心

125、：规模为 60 个tank，共计约 2200台液冷服务器，局部 PUE 达 1.04 阿里巴巴仁和液冷阿里巴巴仁和液冷数据中心：数据中心：单栋楼可部署约 3 万台液冷服务器，全球首座绿色等级达 5A 的液冷数据中心，全年平均 PUE 达 1.09 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）61厂商厂商名称名称 液冷解决方案液冷解决方案 核心优势核心优势 应用实践应用实践 极低噪音：极低噪音：无风扇设计，相比风冷下降近 50dB 中科中科曙光曙光 采用浸没式相变采用浸没式相变液冷的硅立方液液冷的硅立方液体相变冷却计算体相变冷却计算机机 极高密度：极高密度：单机柜功率密度可达 160kW

126、能效提升：能效提升：能效比提升30%，PUE 低至 1.04 高效散热高效散热 已在北京、南京、北京、南京、山西、甘肃、合肥山西、甘肃、合肥等多个省市建设应用 华为华为 FusionServerFusionServer 板板级液冷系统方案级液冷系统方案 高能效：高能效：冷却 PUE 低于 1.1 高集成高集成 高可靠高可靠 易维护易维护 华为云乌兰察布数华为云乌兰察布数据中心：据中心：全球首个批量部署 FusionPOD液冷服务器的云数据中心，年平均 PUE不超过 1.2 联想联想 基于温水水冷技基于温水水冷技术的冷板式液冷术的冷板式液冷系统方案系统方案 多项学科的科研结晶：多项学科的科研结晶

127、：汇聚材料学、微生物学、流体力学、传热学 高单机架功率、高密度：高单机架功率、高密度：ThinkSystem SD650 V2 服务器支持 270W 的 CPU 绿色低碳：绿色低碳：PUE 值降低到1.1,实现每年超过 42%的电费节省和排放降低 高效散热高效散热 为北京大学北京大学打造了国内首套温水液冷服务器高性能计算系统,PUE 值为 1.08 马来西亚气象局数马来西亚气象局数据中心据中心为更好地捕捉局部强对流天气，配置了联想的冷板式液冷设备 资料来源：企业官网、赛迪顾问、华信内部渠道阿里云液冷数据中心实践等 氟化液产品。氟化液是浸没式液冷的理想冷却介质。氟化液产品。氟化液是浸没式液冷的理

128、想冷却介质。由于氟化液产品具有良好毒性、不可燃性、低介电性和低粘度等特点，氟化液成为浸没式液冷的理想冷却介质。目前应用目前应用到浸没式液冷的氟化液种类包括到浸没式液冷的氟化液种类包括 YLYL-1010、YLYL-7070、FCFC-4040 和和PFPEPFPE 等产品等产品。其中，YL-10 应用于浸没式相变液冷，YL-70、FC-40 和 PFPE 应用于浸没式非相变液冷。相比于 FC-40、PFPE，YL-70 在满足应用条件的情况下更具有经济优势，有助于浸没式非相变液冷的推广。应用于浸没式非相变的 PFPE中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）62为沸点为 130-170

129、左右的产品，且 Y 型 PFPE 产品比 K 型PFPE 产品更具有经济优势。氟化液工艺优化和国产化推动氟化液成本不断下降。氟化液工艺优化和国产化推动氟化液成本不断下降。氟化液是浸没式液冷的主要成本，占比近 70%。由于浸没式液冷条件下，其它设备如服务器的成本都将随着液冷的推广使用而不断完善生态圈，并不断降低成本，因此，氟化液成本将决定浸没式液冷的规模化推广程度。未来随着液冷市场规模的逐年上升，氟化液生产工艺的不断改进，国产替代进口氟化液进程的加速，氟化液的成本呈逐渐下降趋势，并逐渐贴合主流设备厂商对氟化液产品成本的预期。据中化蓝天测算，以目前两款主流产品 YL-10 相变氟化液和 PFPE

130、非相变氟化液为例，在工艺上按目前生产工艺、优化生产工艺和理论极限工艺、原料价格按正常价格和低价格两种情况进行测算，具体如下（单位：元，价格含税）：表 11 YL-10相变氟化液和PFPE非相变氟化液原料价格 YLYL-1010 PFPEPFPE 原料正常价格原料正常价格 原料低价格原料低价格 原料正常价格原料正常价格 原料低价格原料低价格 目前工艺目前工艺 99492.41 75290.95 192167.65 152167.65 优化后工优化后工艺艺 132167.65 106167.65 理论极限理论极限工艺工艺 88990.95 68990.95 108851.65 91251.65 氟

131、化液供应商基本上为氟化工行业的化工企业氟化液供应商基本上为氟化工行业的化工企业。YL-10和 YL-70 的生产商包括中化蓝天、浙江诺亚、巨化和浙江利中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）63化等；FC-40 的生产商主要为 3M、江西国化、武汉化学研究所等；Y 型 PFPE 的生产商主要为索尔维、晨光博达等，巨化集团自主研发的“巨芯冷却液”已实现国产高性能氟化液突破，迈入产业化阶段，目前正在建设 1000 吨/年的 Y 型 PFPE生产装置，中化蓝天子公司在进行 Y 型 PFPE 的中试。主要氟化液种类及各代表厂商列表如下：表 12 主要氟化液种类及代表厂商列表 氟化液种类氟化液

132、种类 代表代表厂商厂商 YL-10 和 YL-70 中化蓝天、浙江诺亚、巨化和浙江利化等 FC-40 3M、江西国化、武汉化学研究所等 Y 型 PFPE 索尔维、晨光博达等；巨化在建 1000 吨/年的 Y 型 PFPE 生产装置；中化蓝天子公司在进行 Y 型 PFPE 中试 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）64 附：针对液冷技术未来走势的专家调研附：针对液冷技术未来走势的专家调研 表 13 液冷技术调研情况 调研单位调研单位 主要专家主要专家 权重权重 液冷技术应用范围广泛液冷技术应用范围广泛程度程度 未来机柜功率增长情况未来机柜功率增长情况 液冷技术成为主流液冷技术成为主

133、流制冷技术的时间制冷技术的时间 氟化液成本氟化液成本 调研维度权重 25%15%30%30%打分标准 1-10 分：1 表示认为液冷技术应用范围极窄，5表示持中立态度，10 表示液冷技术应用范围非常广，1-10 分表示对液冷技术应用范围依次递增 1-10 分：1 表示未来机柜功率增长不可能到必须用液冷技术的水平，5 表示持中立态度，10 表示未来机柜功率一定会增长到必须用液冷技术的水平，1-10 分表示对机柜功率增长情况依次递增 未来 3-8 年内，到哪一年液冷将成为数据中心制冷领域的主流技术，其中8 年及以上为 0分、每减少 1 年加2 分 1-10 分：1 表示氟化液成本不可能降低到能广泛

134、推广的水平，5 表示持中立态度，10 表示氟化液一定会将成本降低到能广泛推广的水平，1-10 分表示对氟化液成本降低水平看好程度依次递增 阿里巴巴 郭懿群 20%10 9 8 10 华为 宋金良 范思邈 15%10 9 6 9 曙光数创 姚勇 10%10 9 8 华信设计院 陈敏闯 柴士恒 10%9 8 电信集团云网发展部 高剑波 15%8 8 8 赛迪 30%10 10 8 调研单位调研单位 主要专家主要专家 权重权重 液冷技术应用范围广泛液冷技术应用范围广泛程度程度 未来机柜功率增长情况未来机柜功率增长情况 液冷技术成为主流液冷技术成为主流制冷技术的时间制冷技术的时间 氟化液成本氟化液成本

135、 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）65 调研单位调研单位 主要专家主要专家 权重权重 液冷技术应用范围广泛液冷技术应用范围广泛程度程度 未来机柜功率增长情况未来机柜功率增长情况 液冷技术成为主流液冷技术成为主流制冷技术的时间制冷技术的时间 氟化液成本氟化液成本 调研单位调研单位 主要专主要专家家 权重权重 液冷技术应用范围广泛程度液冷技术应用范围广泛程度 未来机柜功率增长未来机柜功率增长情况情况 液冷技术成为主流制冷技术的液冷技术成为主流制冷技术的时间时间 分项结果 100%9.60 9.05 7.67 9.57 综合结果 8.93 备注：在不考虑各方面权重的情况下，算术平均

136、分为 8.79 分。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）66（三）（三）电力技术电力技术 电力是数据中心生命线。一方面，数据中心是能耗大户，其电力消耗是巨大的；另一方面，数据中心对电力可靠性的要求非常高，如数据中心的供电系统从变电站、高低压配电系统均是 2N 架构，同时根据机房等级会配置 2N 或 N+1 的不间断电源系统、柴油发电系统等进行安全保障，以确保任何情况下，数据中心均能安全可靠运行。为实现绿色高效，数据中心在电力系统上也有许多低碳化措施，主要有以下 4 点。图 26 数据中心供配电系统图（1 1）电力系统演变。）电力系统演变。电力系统逐渐由设备级向系统级融合演进。新型

137、电力系统具备四大优势：1）工程预制化，解决方案产品化，易快速部署；2）部件融合，高密模块化设计，模块即插即用；3）系统融合，提升机房利用率，供配电成本减少；4）供电链路高效、节能，机房效率提升，运营成本下中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）67 降。图 27 电力系统演变（2 2）供电架构演进。）供电架构演进。供电架构从 GB 50174-2008 A 级向 GB 50174-2017 A 级演进，新架构主要以下技术特点：（1）宜 2N 或 M（N+1）（M-2，3，4，）；（2）用一路（N+1）UPS 和一路市电供电方式（市电质量满足、柴发能承受容性负载影响）；（3）也可（N+

138、1）冗余（2 个及以上地处不同区域的数据中心同时建设，互为备份，且数据实时传输、业务满足连续性要求时）。（3 3）光伏发电系统引入。）光伏发电系统引入。在太阳能辐射的条件下，太阳能电池组件阵列将太阳能转换为直流电能，再经过逆变器、汇流箱/柜、并网柜变成交流电供给建筑自身负载使用，进而降低电力消耗。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）68 图 28 光伏发电技术原理 在上海，按照上海市互联网数据中心建设导则，综合 PUE 的=P 基准-i；其中i 为调节因子；表 14 光伏系统 PUE 调节因子值 再 生 能 源再 生 能 源利用（光伏利用（光伏系统）系统）全年可再生能源年发电量达

139、到总用电量全年可再生能源年发电量达到总用电量的比例（的比例（X X）PUEPUE 调节因调节因子值子值 0.005%0.005%X0.0075%X0.0075%0.0050.005 0.0075%0.0075%X0.01%X0.01%0.010.01 X X0.01%0.01%0.020.02 （4 4）储能系统引入。）储能系统引入。通过削峰填谷减少用户购电成本，同时优化用户用电负荷，平滑用电曲线，提高供电可靠性、改善电能质量。实现需求侧管理，减小峰谷负荷差,改善城市整体能效。表 15 储能系统 PUE 调节因子值 峰谷蓄峰谷蓄电电 全年蓄能放电量达到总用电量的全年蓄能放电量达到总用电量的比例

140、（比例（X X）PUEPUE 调节因子值调节因子值 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）69 0.5%X0.75%0.005 0.75%X1%0.01 X1%0.015 典型案例典型案例 3 3：国网多站融合储能：国网多站融合储能 1 1、项目方案、项目方案 220kV 变电站由常规户外型变电站改为智能室内型变电站，占地面积由 30.5 亩缩减至 12.2 亩，腾挪近 18.3 亩空地，新建数据中心站、储能电站、分布式能源站、电动汽车充电站，实现“多站融合”。该项目为国家电网第一个多站融合工程，浙江省试点示范工程。图 29 储能方案设计方案 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2

141、022 年）70 图 30 储能方案设计图 此外，数据中心也可通过采用的节能设备来降低能耗，如围绕数据中心供配电全环节，采用低损耗型变压器，优先使用能效等级较高变压器以及节能高效高频式 UPS、高压油机等。数据中心节能减排技术创新和迭代是一项长期、持续性的工作。俗话讲“三分建设，七分管理”，数据中心一旦投入运行后，数据中心运营管理维护就显得非常的重要。面对内部复杂的数据中心制冷系统、供电系统及多变的外部环境，面对海量的运行数据和统计报表，实现数据中心的智能运维管理和能耗优化是一个难题。（四）（四）循环利用循环利用 数据中心行业蓬勃发展，数据中心电能消耗日渐加大，中国数据中心产业（宁夏）发展白皮

142、书（2022 年）71 其能源利用效率低、经济效益差等问题凸显，节能减排、提高能源综合利用率成为我国数据中心行业低碳发展的重要内容，二次能源循环利用成为提高能源利用效率的重要举措，目前主流能源循环利用技术有余热回收应用和自然冷源应用，其中余热回收应用近年来开始兴起，备受关注。（1 1）余热回收应用）余热回收应用 余热资源来源广泛、温度范围广、存在形式多样。余热资源来源广泛、温度范围广、存在形式多样。余热回收利用是指将生产过程产生的余热资源再次回收重新利用。余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。我国余热资源丰富，广

143、泛存在于各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的 17%67%，其中可回收率达 60%，余热利用率提升空间大。按照温度品位，一般分为 650以上的高品位余热，650250的中品味余热和 250以下的低品味余热三种。按照来源，又可分为烟气余热，冷却介质余热，废汽废水余热，化学反应热，高温产品和炉渣余热，以及可燃废气、废料余热。我国数据中心发展我国数据中心发展催生巨大的催生巨大的余热回收潜在市场。余热回收潜在市场。随着数据中心部署向集约化、规模化发展，单个数据中心配置的机架数量和算力规模不断增长，数据中心的能耗和费热规模同比增长。根据工信部 2020 年全国数据中心应用发展指引，截至 202

144、0 年初，我国在用数据中心机架规模约为 315 万架，中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）72 平均单机架功率约为 4kW，机架平均上架率为 53.2%。经测算可知，2020 年初，全国数据中心 IT 设备运行功率约 6700MW，耗电约 587 亿度。据统计，数据中心消耗的电能中有近 90会转化为热能，若回收利用率为 50%，则余热回收能力约为3015MW。按照 42W/m2来测算9，我国在用数据中心余热可供采暖面积约为 0.7 亿平方米。近五年来，全国数据中心规模增速保持在 30%左右。若现有增速保持不变，到“十四五”末期，我国可用机架规模将达到 1520 万架。基于平均功率

145、、机架利用率、余热回收率均不变进行测算，2025 年末数据中心余热可供暖面积将高达 3.4 亿平方米。如果应用水源热泵等成熟的余热回收技术，回收利用率会进一步提升，供热规模也将不断扩大，数据中心余热回收潜在市场规模巨大。欧美各国普遍进行数据中心余热利用，已形成固定回收欧美各国普遍进行数据中心余热利用，已形成固定回收模式，国内目前尚处于起步阶段模式，国内目前尚处于起步阶段。早在 2010 年，欧美国家就开始回收数据中心余热用于市政供暖，余热利用项目在瑞典、芬兰、丹麦、加拿大等国均已展现出良好的经济效益。例如，联合爱迪生公司销售的热量为 0.07 美元/千瓦时，其 1.2 MW数据中心带来的年均余

146、热收入约为 35 万美元，Apple Inc.、IBM、亚马逊、Google、H&M 等公司运营的数据中心均有余热回收的成功案例。目前，国内对余热进行回收并加以利用的数据中心数据仍较少，典型有阿里巴巴千岛湖数据中心、腾 9 根据北京市“十四五”时期供热发展建设规划，预测“十四五”期间全市城镇地区建筑综合设计热指标为42 瓦/平方米。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）73 讯天津数据中心、中国电信重庆云计算基地、万国数据北京三号数据中心、优刻得乌兰察布云计算中心等数家，尚处于起步阶段。现阶段，我国数据中心余热回收应用现阶段，我国数据中心余热回收应用主要还存在以下痛主要还存在以下痛

147、点点：第一，余热回收基础设施建设一次性投资成本较大余热回收基础设施建设一次性投资成本较大，投资回收期长，一般在 35 年或以上，且安装相应设备需要企业部分停工停产，延长项目交付周期，影响数据中心交付周期，进而可能影响整体经济效益。第二，我国大多数据中心采用风冷降温，相较于液冷数据中心，风冷数据中心余热收风冷数据中心余热收集及运输难度较大，成本较高集及运输难度较大，成本较高。从技术角度看，风冷系统携带热量介质为空气，存在余热流动缓慢、不适合长距离运输、品味低等缺陷，需要铺设更大的管道，投资成本高，且回收利用率低；液冷系统携带热量介质为冷却液，流动性强、品味较高、方便运输，相对于风冷系统，投资成本

148、较低，利用率较高，更适合余热回收利用。第三，回收的余热理想化应回收的余热理想化应用场景主要为生活供热，而数据中心大多建设在离市区人口用场景主要为生活供热，而数据中心大多建设在离市区人口密集区较远的地方密集区较远的地方，余热消纳应用场景不多，要建设长途运输管道等设备又将加大投资成本。目前，我国数据中心回收余热应用场景主要涉及建筑供我国数据中心回收余热应用场景主要涉及建筑供暖、生活热水、工艺、农业等，其中应用最广泛的是生活供暖、生活热水、工艺、农业等，其中应用最广泛的是生活供热。热。我国北方冬季为统一市政供暖，数据中心余热回收可替代市政供热，节省采暖费用，减少能源消耗。例如，腾讯天中国数据中心产业

149、（宁夏）发展白皮书（2022 年）74 津数据中心余热回收利用项目，利用 DC1 栋机房冷冻水余热二次提温替代市政供热，节省采暖费用的同时降低冷却水系统耗电量，且进一步增强机房冷却效果，减少煤炭或天然气能源的消耗。其提取园区 1/40 热量即可满足办公楼采暖需求，每年可节省采暖费 50 余万元，减少能耗标煤量达 1620吨。相较国内余热回收应用场景，国外数据中心已有较多典型的应用实践，除了为就近设施供热之外，还应用到锅炉给水预热、生产冷却，吸附制冷、海水淡化、食品生产、转换为电能等场景。表 16 国外数据中心余热回收典型应用场景 名称名称 余热回收技术余热回收技术 应用场景应用场景 经济效益经

150、济效益 俄罗斯 Yandex 数据中心 空气源热泵 为当地社区提供热水 为当地居民减少5%的取暖费用支出 斯德哥尔摩数据公园 水源热泵、冷热电三联供 住宅供暖 为 2500 套住宅公寓供暖 瑞士 IBM 数据中心 空气源热泵 提高游泳池水温 满足当地居民 10%的供热需求 挪威 DigiPlex 数据中心 空气源热泵 数据中心办公区采暖 为 10000 套公寓供暖 巴黎电信数据中心 空气源热泵 为气候植物园供暖 模拟未来法国盛行的气候条件 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）75 加拿大某数据中心 空气源热泵 输送售卖给报纸工厂 提高能源效率，降低生产成本 近年来，近年来，国家及

151、地方政策层面加快推动国家及地方政策层面加快推动数据中心数据中心余热回余热回收的发展。收的发展。余热回收作为公认的推动碳排放降低的有效手段，欧洲数据中心碳中和协定中将其列为 2030 年碳中和的五大关键举措之一，近年来在我国备受关注，国家及地方层面高度重视余热回收发展。2022 年 11 月，工信部等六部门联合印发 国家绿色数据中心评价指标体系，在“能源高效利用”维度中专设了“余热余冷利用水平”指标对所申报数据中心多种形式利用余热余冷情况进行评估；2022 年 7 月，北京市发改委发布关于印发进一步加强数据中心项目节能审查若干规定，表示数据中心应当充分利用自然冷源，通过自用、对外供热等方式加强余

152、热资源利用；同时，鼓励性政策也在增多，北京经信局关于印发北京市推动软件和信息服务业高质量发展的若干政策措施的通知中明确对数据中心转型为算力中心或涉及余热回收、液冷、氢能应用的，按照固定资产投资的 30%进行奖励。经过国内外多年研究，余热回收技术的应用已相对成熟，数据中心产业常见的余热回收技术主要有板换机组余热回板换机组余热回收、热泵机组余热回收和水源多联机组余热回收收、热泵机组余热回收和水源多联机组余热回收。板换机组余热回收热空调系统水温高，需求规模大且集中，对热源品中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）76 位要求不高，适合短距离输送；热泵机组余热回收空调系统水相对较温高，热需求

153、规模大且集中，对热源品位要求较高，适合园区内输送；水源多联机组余热回收是常规空调系统水温，冷/热需求小且分散，适合楼宇内内输送。典型案例典型案例 4 4：成都简州成都简州热泵机组余热回收热泵机组余热回收项目项目 图 31 成都简州项目概览 图 32 空调及热回收系统架构 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）77 典型案例典型案例 5 5：乌兰察布乌兰察布热泵机组余热回收热泵机组余热回收项目项目 图 33 乌兰察布项目概览 图 34 空调及热回收系统 典型案例典型案例 6 6：杭钢杭钢水源多联机组余热回收水源多联机组余热回收项目项目 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年

154、）78 表 17 案例方案对比 图 35 杭钢水源多联机组余热回收项目概览 图 36 空调及热回收系统架构 对比项对比项 成都简州项目成都简州项目 乌兰察布项目乌兰察布项目 杭钢项目杭钢项目 项目地区项目地区 温和 寒冷 夏热冬冷 空调水温空调水温 34.5/39.5 18/24 12/18 热回收设备热回收设备 板式换热器，低温采暖 热泵机组，高水温采暖 多联机组，冷媒采暖/制冷 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）79 （2 2）自然冷源应用）自然冷源应用 自然冷源应用技术自然冷源应用技术是指利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室

155、外冷源引入机房内，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的。据 国家工业节能技术应用指南与案例（2021）和 国家通信业节能技术产品应用指南与案例（2021）梳理，目前常见的自然冷源应用技术如下：蒸发冷却技术蒸发冷却技术：利用水蒸发吸热的效应来冷却空气或水，按照技术形式可分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却两种形式，按照产出介质分类又可分为风侧蒸发冷却与水侧蒸发冷却两种形式。间接蒸发冷却冷水机组属于水侧间接蒸发冷却技术，适用于新建和改造的数据中心以及低温、干燥、水资源丰富的地区，能效比15，PUE 值可低至 1.1，应用优势较应用优势较明显，预计未来明显，预计未来 5 5 年市场占有率可达到年市场占

156、有率可达到 35%35%。新疆某数据中对比项对比项 成都简州项目成都简州项目 乌兰察布项目乌兰察布项目 杭钢项目杭钢项目 热回收水温热回收水温 33/38 45/50-单栋用电规模单栋用电规模 20000KVA 20000KVA 10000KVA 热回收规模热回收规模 单栋 15000KW/h（75%）单栋 320KW/h（1.6%）单栋 300KW/h（3%）余热用途余热用途 市政热源 辅助区域供暖 辅助区域供暖/冷 PUEPUE 影响影响 可实现免费制冷 热回收体量小，改善较小 热回收体量小，改善较小 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）80 心使用新疆华奕新能源科技有限公司

157、产品，采用 33 台制冷量为 230 千瓦的间接蒸发冷却冷水机组为全年主导冷源，与压缩式冷水机组相比年节电 2130 万千瓦时。氟泵双循环自然冷却技术氟泵双循环自然冷却技术：采用全变频技术、氟泵自然冷技术和蒸发冷却技术的结合，最大限度利用自然冷源，实现全年最优能效比。适用于新建和改造的数据中心。可以无水应用，对使用区域没有限制。使用该产品机房 PUE 可实现1.25，而采用传统制冷技术的机房优化后 PUE 可实现 1.4。天津某数据中心共采用维缔技术 100 千瓦氟泵双循环自然冷却机组 60 台，年节电 800 万千瓦时。预计未来 5 年市场占有率可达到 20%以上。（五）（五）智能运营智能运

158、营 从传统运维到智能运维再到全周期智能运营。从传统运维到智能运维再到全周期智能运营。数据中心的运营是至关重要的。我国数据中心早期规模较小，且是通过人工运维。随着数据中心规模越来越大，系统越来越复杂，单纯靠人来维护管理难度逐步加大。针对大型或超大型数据中心或园区，智能化运维、运营管理逐步被纳入考虑，通过5G+AI 人工智能技术结合，打造智慧园区统一管理平台，并实现智慧安防、智慧人脸、智慧运营、智慧展现等功能，从智能运维向全周期智能运营需求演进。（1 1）智慧安防。智慧安防是数据中心智能运营的重要一）智慧安防。智慧安防是数据中心智能运营的重要一环，主要包括智能化巡更路径、访客管理、车牌识别等功能。

159、环，主要包括智能化巡更路径、访客管理、车牌识别等功能。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）81 智能化巡更路径通过采用智能电子巡更系统，使巡更线路更明确合理,摒除巡逻死角,极大提升巡更智能化水平及管理效率。访客管理与车牌识别则通过访客门禁、车牌识别等技术明确人员进出信息、人员轨迹信息、人数统计信息等。随着数字化视频监控技术成熟，数字化视频监控技术给视频监控的多样化应用打开了窗口，为智能化安全防护系统的建设提供了可能性。除了满足日常安防的视频监控轮巡，更以“事后录像查询”成为日后审计和取证的主要手段。（2 2）智慧人脸。智慧人脸主要配合）智慧人脸。智慧人脸主要配合 AIAI 算法、

160、算法、5G5G 机器人机器人巡检、巡检、5G5G 自动驾驶等新兴技术，实现园区一脸通。自动驾驶等新兴技术，实现园区一脸通。例如针对即将进入数据中心的人员，通过 AI 算法，可以依靠人脸识别及早辨识出人员信息，并通过大数据分析来预测人员的安全等级做出及时报警或提示，有效做到“事前及早预防”，实现从“事中实时掌控”向“事前及早预防”转变。另外，依托 5G 及机器人巡检可以实现在多种复杂环境下稳定视频监控画面，实时收集数据中心现场声音，为运营后台提供准确的现场实时情况。（3 3）智慧运营。智慧运营主要利用空调群控系统通过）智慧运营。智慧运营主要利用空调群控系统通过 AIAI算法主动调优，保障空调系统

161、持续稳定运行，同时将数据上算法主动调优，保障空调系统持续稳定运行，同时将数据上传传 DICMDICM 平台，实施监控机房运营情况，为系统优化提供服平台，实施监控机房运营情况，为系统优化提供服务保障。务保障。基于物联网传感器、边缘智控设备等，可将空调主机、水泵、冷却塔和阀门等接入系统平台，云端构建空调系中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）82 统数字孪生，可视化实时监测设施设备运行状态及能耗，集“数据采集、能耗监测、AI 分析、云端智控、故障告警”为一体，实现系统全要素全状态的动态感知和全面洞察，能够全面提升运维管理质量。（4 4）智慧展现。智慧展现主要通过采用基于）智慧展现。智慧

162、展现主要通过采用基于 BIMBIM 技术技术的可视化运维平台，实现数据节点与空间场景的结合，并在的可视化运维平台，实现数据节点与空间场景的结合，并在监控中心大屏上集中展示。监控中心大屏上集中展示。可视化运维平台通过对事件、智能统计信息、设备状况等海量数据进行深度加工，进行多维度的数据挖掘，比如分析 CPU 利用率与耗电量关系，蓄电池BI 数据挖掘实现故障预警、冷机冷凝器/板换清晰预判等，并通过丰富的数据可视化形式展现，使管理人员及时掌握整个系统运营的各项数据。典型案例典型案例 7 7：中国银行总行金融科技云基地和林格尔新区：中国银行总行金融科技云基地和林格尔新区 1 1、项目概况、项目概况 中

163、国银行总行金融科技云基地和林格尔新区项目位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区云谷片区西南端，属于东数西算枢纽节点，在气候条件、电力资源、网络资源方面有等得天独厚的优势，非常适合建设大型绿色数据中心。项目规划基础设施总投资约 113 亿元，总建筑面积41.42 万平方米。园区按功能分为运维研发区、总控中心区、机房区，各分区建筑采用中轴围合式布局，共容纳 16中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）83 幢数据中心，可布置机柜数 31160 个，设计规模超 30 万台服务器以上的云计算能力。项目规划分三期建设，其中一期总投资约 18.8 亿元，总建筑面积 13.3 万平方米，位于园区北

164、侧，包括四栋数据中心、两栋动力中心、一栋备品备件、五栋运维研发配套、一栋 ECC 中心等。计划于 2022 年7 月 30 号工程主体封顶，2023 年 7 月 30 号具备 2.7 万台服务器的装机条件。2 2、项目需求、项目需求 该项目是中国银行构建“四地五中心”分布式架构、实现“均衡分布、两翼齐飞、多点多活、绿色智能”的 IT 基础设施战略布局，也是中国银行响应“东数西算”政策、支持内蒙古自治区重大项目建设、助力金融改革创新的重要举措。该项目作为金融行业携手内蒙古自治区政府打造中国金融云谷的首个项目，作为绿色金融数据中心的标杆项目，建成后数据中心全年平均 PUE 1.18，达到国际领先水

165、平，可满足 Uptime Tier IV 等级要求和园区 LEED 金级标准。3 3、项目方案、项目方案 本项目结合当地特点，充分考虑节能节水需求，本次采用 AHU 间接蒸发冷却机组与风冷冷水机组组合，形成两套独立空调系统，适应多种空调末端形式，节能节水、相互备份、安全可靠。供电方式采用同层居中供电系统，灵活便捷。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）84 数据机房管线很多，本次采用 BIM 技术进行模型搭建，通过设计可视化、施工协同化、监理规范化、运维精准化等多种手段，提高数据中心生产效率、缩短建设工期、节约建设和运营成本，实现数据中心基础设施全生命周期数字化、可视化、信息化的功

166、能，力求打造金融行业内标杆性的智慧创新绿色园区。4 4、项目亮点、项目亮点 本项目中，多种关键核心技术灵活适用于各等级机房，如“各类资源池化”、“双向地下管廊”、“无柱模块化机房”、“同层居中供电系统”、“间接蒸发冷却”、“BIM 技术”、“DCIM智能运维+5G 人工智能”、“全楼层大荷载”等，可满足不同功率密度的需求。图 37 中国银行总行金融科技云基地和林格尔新区项目效果图（六）（六）绿电应用绿电应用 国家“双碳”、“东数西算”政策加快绿电应用进程国家“双碳”、“东数西算”政策加快绿电应用进程。数中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）85 据中心电费成本占其运行总成本的 80

167、%以上。为降低数据中心用电成本，国家鼓励数据中心探索建立电力网和数据网联动建设、协同运行机制;引导清洁能源开发使用，提高清洁能源（绿电）应用比例10。目前，我国主要在大力推广光伏发电和风力发电，随着国家“双碳”和“东数西算”政策出台，未来化石能源使用将会受到严格限制，风、光电加储能模式应用将会得到大力发展，绿色数据中心将会靠近绿电地区建设，实现就地消纳绿电，最直接、高效的减少数据中心碳排放，真正意义上做到电力源头绿色，实现零碳数据中心。五种绿电获取模式助力数据中心绿电应用五种绿电获取模式助力数据中心绿电应用。目前，绿电供能数据中心有五种模式。（1 1）绿电交易、绿证购买。）绿电交易、绿证购买。

168、其中，绿证交易绿证交易采取“证电分离”的方式开展，即可再生能源发电企业单独售卖绿证；绿电交易绿电交易采取“证电合一”方式销售，即用户在购买绿电的同时自动获取从发电企业转移过来的绿证（目前划转流程尚未真正打通，用户仅收到电力交易中心出具的绿色电力证明）。10 关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）86 图 38 绿证获取、绿电交易流程图（2 2）采用分布式电站就近消纳。）采用分布式电站就近消纳。近年，我国分布式新能源发展迅速，其中分布式光伏电站表现突出。根据国家能源局披露数据，从累计并网容量看，截至 2021 年底我国光伏累计并

169、网容量达到 30599 万千瓦，其中分布式光伏 10751 万千瓦占比 35%，为数据中心通过采用分布式电站就近消纳获得绿电提供外部环境基础，降低运行成本、提高用能的安全性和可靠性。（3 3）集中式绿电发电站供电。）集中式绿电发电站供电。集中式绿电发电站供电主要通过电网公司的电网将大型新能源发电站的清洁能源输送到用电侧来实现电力脱碳，主要有集中式风电、集中式光伏发电等。集中式发电在国外发展较为成熟，领先的云厂商及第三方数据中心运营商均通过自主建设或投资方式在全球拥有多个集中式发电站。如亚马逊在全球已建成及计划建设 37 个风电场、116 个太阳能电场。从 2016 年开始到目前仍在积极建设中，

170、未来计划在美洲、欧洲、亚太地区继续建设风电场，中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）87 为各种亚马逊设施提供可再生能源，包括数据中心。相较于国外，目前国内集中式电站还处在发展初期，应相较于国外，目前国内集中式电站还处在发展初期，应用规模不大。用规模不大。根据绿色和平绿色云端 2022报告统计，在24 家评估的领先互联网云服务与数据中心企业中，仅 1 家企业开展了集中式光伏电站建设，多数为分布式绿电和绿电交易方式。2021 年，秦淮数据获批建设 150MW 自发自用光伏智能电站，是中国算力新基建领域首个获批自发自用可再生能源电站，但其电力仍然并网，不过由于并网电力大于数据中心用电量

171、，对外宣称是纯绿电数据中心。近年来，万国也通过投资收购大型集中式风电电站等方式，推进打造零碳数据中心。表 18 国内外部分数据中心运营商集中式发电场概况（部分典型）服务商服务商 发电站种类发电站种类 获取方式获取方式 年份年份 AWS 风电场 北卡罗来那州风电场，208MW 自主建设 2016 年 中国风电场，100MW 2023 年 德国风电场，350MW 2025 年 太阳能电场 中国山东太阳能电场，100MW 2021 年 南非太阳能电场，10MW 2021 年 德克萨斯州太阳能电场，500MW 2023 年 法国太阳能电场，23.4MW 2025 年 Equinix 巴西圣保罗太阳能电

172、场 自主建设 2017 年 秦淮数据 集中式光伏电站,150MV 自主建设 2021 年 东数西算加快东数西算加快国内集中式绿电站与数据中心融合发展。国内集中式绿电站与数据中心融合发展。随着国家东数西算工程的推进,大量的数据中心将在内蒙古、中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）88 甘肃、宁夏等西部地区建设。未来，为充分利用西部地区丰富的太阳能资源和广袤的土地资源,并从源头上降低碳排放，集中式绿电发电站供电也将会有更多的应用。2022 年，宁夏回族自治区可再生能源发展“十四五”规划提出，加快推进集中式光伏电站建设，到 2025 年，集中式光伏发电装机达到 3250 万千瓦以上；加强

173、风能资源精细化评估，统筹电网接入和消纳条件，稳步推进集中式风电项目建设。但集中式绿电发电站在具体实施中也存在投资成本高、但集中式绿电发电站在具体实施中也存在投资成本高、电电力输送等问题。力输送等问题。一方面，数据中心企业直接投资建设集中式风电、光伏电站需要高额的前期投资，投资风险较大；另一方面由于新能源的发电点通常位于距离数据中心较远的地方，靠近合适的新能源发电站选址部署数据中心通常缺少客户和网络两个重要资源，而跨区域进行电能输送则会面临损耗大、运维成本高等难题。（4 4）绿电市电混合供电。）绿电市电混合供电。在数据中心的供配电系统中双重市电是比较常见的配置方案。未来外电源的颜色将更加受到关注

174、，可能会有一路或者双路的可再生能源接入，即采用绿电与市电混合的模式。宁夏正在试点绿电与市电混合模式，一路采用绿电，另一路采用市电，并要求绿电占比超过 60%。但此种模式下如何保证高占比绿电的稳定可持续供能是个关键问题，围绕源网荷储+多能互补发展目标，打造集中式的绿电智慧运营园区将会是可行途径之一。目前华信正在协同相关单位与宁夏政府合作开展相关规划设计研究，在国内属中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）89 于首例。（5 5）通过电力溯源等技术合作打造）通过电力溯源等技术合作打造 100%100%绿电供给数据绿电供给数据中心。中心。数据中心在建设阶段与 EPC 总承包合作公司，从布局

175、选址、PUE 设计、节能技术应用和绿色能源利用等方面出发打造零碳数据中心，完成绿电全覆盖。如华信总包的青海零碳大数据采取是绿电溯源跟踪，保证 100%绿电供给。典型案例典型案例 8 8：中国电信（国家）数字青海绿色大数据中心：中国电信（国家）数字青海绿色大数据中心 1 1、项目概况、项目概况 中国电信（国家）数字青海绿色大数据中心园区，规划占地 100 亩，总建筑面积 7.2 万平方米，总投资概算 10 亿元，规划建设数据中心机楼 5 栋，动力中心 1 栋，运维中心 1 栋，总装机容量约 1 万架。数据中心对布局选址、PUE设计、节能技术应用和绿色能源利用等方面充分考虑，积极引入绿色元素，竭力

176、打造中国电信首个新建“零碳”数据中心。数据中心具备绿色、低碳、可溯源及 100%清洁能源等优势，受到了业界广泛关注。2 2、项目方案及技术亮点、项目方案及技术亮点 （1 1）数据中心的所有用电都是绿色电能。）数据中心的所有用电都是绿色电能。园区自建的光伏车棚发电，能够实时追溯发电量及光伏电在机房通信机架上使用情况、光伏发电储能情况。同时，联合国家电网开发的大数据平台，实时展现 100%全绿电可溯源供应数据风电、光电的占比等。（2 2）数据中心结合青）数据中心结合青海气候条件优势降低能耗。海气候条件优势降低能耗。空调中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）90 系统充分利用自然冷源，采

177、用了蒸发冷却冷水机组复合水冷冷冻水系统的空调系统形式。利用过渡季节或冬季较低的室外气温及干空气能供冷源，减少制冷机组开启时间、降低能源消耗。即当室外湿球温度12时，由间接蒸发冷水主机（塔）供冷；当 12室外湿球温度16时，联合供冷；当室外湿球温度16，由冷水机组单独供冷。全年实现超过 314 天无需开启制冷机组，PUE 值达到 1.2 以下，属于全国先进水平。（3 3）数据中心广泛应用低碳节能技术。）数据中心广泛应用低碳节能技术。利用智慧网管平台实现智慧运营，数据中心空调群控系统、动环监控系统、安防监控系统、智慧网管系统等集成后在 ECC 监控大屏上显示，运维值班人员能够实时监控机房状态。同时

178、，采用高压直流、智能小母线等新型节能技术；机房内设有全时全方位智能巡检机器人，防范设备及机房合规性风险。低碳、节能技术被应用在数据机房的方方面面。图 39 中国电信（国家）数字青海绿色大数据中心项目效果图 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）91 四、国内数据中心产业低碳运营思考四、国内数据中心产业低碳运营思考 与技术实践一样，低碳运营模式创新也是实现数据中心低碳发展的重要因素，目前国内低碳运营总体处于探索期，本文从产业和政府两个视角就相关模式做初步分析。（一）（一）产业层面：探索低碳定价及合作商业模式产业层面：探索低碳定价及合作商业模式 1.探索合同能源管理模式探索合同能源管理

179、模式（1 1）改造内容分析）改造内容分析 在分析管理模式之前，需对改造内容做了解。通过对多个实际案例分析，可以发现当前合同能源管理的改造内容以可以发现当前合同能源管理的改造内容以空调、电力等设备侧置换升级为主，以空间空调、电力等设备侧置换升级为主，以空间 AIAI 为核心的管为核心的管理侧节能正在加快渗透理侧节能正在加快渗透，同时部分场景也有叠加储能、电池质量治理等新需求。具体如下图所示：图 40 合同能源管理改造内容（2 2）改造模式分析）改造模式分析 合同能源管理可以细分为多种模式，当前节能效益分享型是最常见模式，由节能服务公司提供节能设备的投资、设计、改造施工、安装、调试及合同期内的维护

180、保养工作，客中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）92 户与节能公司共同对合同期内的节能收益进行分享。操作模式要点主要分为以下五点：操作模式要点主要分为以下五点：1）效益分享期内双方共同分享项目的节能效益，分享期和分享比例由双方谈判确定。2）上一年度的耗电量基准值由双方协商达成一致后确定；改造后新系统单独设置电表实施计量，系统稳定运行一个月后开始实施计量。3）合同期内系统的维护及相关费用均由节能服务方负责。4）合同期满后，设备所有权归客户所有。5）如节能量达不到预期目标，节能服务方应采取进一步技术措施和手段保证预期节能量的实现，保证客户的收益。需要注意的是：需要注意的是：1 1）节

181、能目标会计入合同，一般对改造后）节能目标会计入合同，一般对改造后 P PUEUE 和年节电和年节电费用有约束要求费用有约束要求。节能目标达成与服务器装机负荷率关系较大，若在为区域运营商改造案例中：改造项目总投资约为 280 万元，在目前的服务器装机负荷率下，改造后每年节省电费 51.8 万元，投资回收期约为 5.4 年。当负荷率达到 100%时，系统节约电费 72 万元/年，投资回收期缩短为 3.8 年。为达到要求，当前“EMC+O”即叠加后期运营服务成为可选的新模式。2）节能效益不仅要考虑节电量，还要考虑机柜盘活带来节能效益不仅要考虑节电量，还要考虑机柜盘活带来中国数据中心产业（宁夏）发展白

182、皮书（2022 年）93 的收益的收益。盘活一方面是电力节省后的空间冗余，另一方面是机柜标准化后的利用率提升。如在为某企业的改造项目中：约定年节电 800 万元，相当于盘活机架 230 架，增加收入 2000多万/年。（3 3）效益计算及分享流程）效益计算及分享流程 1 1）计算）计算：客户与节能服务公司针对节能改造后的节能效益的计算方法进行详细的讨论和研究，最终确定了节能效益的计算方法。首先，确定能耗监测电表的安装位置和原则，经双方同意后，尽快完成能耗监测电表的安装工作。安装了智能电表后，后续的测量计算工作即可展开，方便确定节能量和取定能耗基准线。节能量的计取主要遵循准确性、完整性、透明性的

183、原则，以能耗计量电表测量的数据作为计量的基础，并引用 PUE 进行相应的核算，以适应各种设备的增减变动情况。节能量的计算主要参考了国家的相关标准。2 2）分享）分享：客户与节能服务公司的节能效益分享自节能改造完成后开始实施，分享的基本原则是节能服务公司在开始几年分成占主要比例，客户占次要比例；合同结束后，设备和经济效益全部归客户所有，节能效益分享如图所示。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）94 图 41 节能效益分享图示（4 4）前期投资垫资问题）前期投资垫资问题 前期垫资问题对于资金不充裕的企业而言是一大挑战，可以尝试从政府支持、行业平台、金融合作等方式实现突破 如 2022

184、 年，为进一步拓宽节能服务公司融资渠道，缓解节能服务公司融资难、融资贵的问题，中国节能协会节能服务产业委员会（EMCA）与华夏银行、民生银行、上海银行、三井住友银行、马鞍山农商银行、中关村融资租赁、平安租赁、三井住友融资租赁、诚泰融资租赁、中能化融资租赁、仲利国际租赁、中电科融资租赁、亦庄国际租赁、招商证券、中邮证券、中节能资本、北京绿色交易所等多家金融机构和众多有资金实力的节能降碳投资公司建立了良好的合作关系，研究适合节能服务公司及合同能源管理节能降碳项目的新模式和新思路，共同推进节能服务公司的快速发展。又如与银行、客户合作的创新模式。节能服务公司为用中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（20

185、22 年）95 户进行节能服务，垫资实施节能项目后，达到合同验收标准但不按期支付使公司面临着很大风险，近年来，某公司开始尝试一种与客户、银行之间创新的支付模式，就是在合同签订之初就把银行引进来，节能公司负担节能项目的开发和投资，跟客户签节能服务合同，同时资金来源是银行，而项目建成以后产生现金流到银行那里，建立这样一个三方关系。节能服务公司只需要承担项目验收风险，验收之后客户就必须支付节能服务费用，如果出现用户赖账问题，就会在银行留下“污点”记录。又如河南省政府牵头构建节能投融资平台，为节能项目拓宽融资渠道，建立一种创新型融资模式。2.2.探索租电分离新模式探索租电分离新模式 近来来，租电分离模

186、式成为互联网大客户的普遍诉求，近来来，租电分离模式成为互联网大客户的普遍诉求，需进一步明确相关合作模式需进一步明确相关合作模式。互联网大客户为了降低电费成本，分享 PUE 下降后的红利，纷纷开始要求租电分离，即电费由自身直接来支付。这种模式对于数据中心服务商而言，无疑是消极的。原先包电模式下，月租或者年租是约定 PUE下的价格，因此服务商有动力通过努力将 PUE 优化以此来获取更高净收益。以一个例子来详细说明下这种模式：大客户 A 与服务商 B 达成约定，采用租电分离模式来计费，当实际 PUE 大于承诺 PUE（如 1.5）时，则要求服务商 B中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）

187、96 承担额外的电费；当实际 PUE 在 1.51.4 间时，不与服务商B 分享电费压降获益；当 PUE 低于 1.4 时，部分获益与服务商 B 分享。由此可见，这种模式对于服务商而言是比较被动，但在当前大客户高话语权的情况下，这种模式难以拒绝，只能在模式设定上争取主动权。展望未来，租电分离模式会越加普遍，从互联网客户向其他行业客户延展也开始出现，因此，要求服务商与客户在成本核算、模式设计上进行更多投入。3.3.探索绿色定价等其他新策略探索绿色定价等其他新策略 数据中心低碳成本核算及收益要考虑与碳交易的关系数据中心低碳成本核算及收益要考虑与碳交易的关系。对于将 ICT 纳入碳配额管控的区域，要

188、充分考虑数据中心通过节能减排实现的碳交易成本或收益，如北京电信 2021 年碳配额不足购买成本超 800 万元，能耗大头就是数据中心。当前碳交易平均价格约为 40-50 元/吨，随市场行情会有波动，但整体呈现下降趋势，定价依据主要是全国全经济尺度的边际减排成本。此外，CCER 作为全国“粮票”，不受 ICT 是否纳入管控影响。碳交易市场存在整体活跃度不足、碳交易市场存在整体活跃度不足、CCERCCER 市场待开启等问市场待开启等问题题。据上海环境能源交易所数据显示，仅开市当天交易超百万吨，之后的几天为十几万吨，其余部分日交易量很多低于百吨。CCER 市场已暂停交易五年，不过近期生态环境部领导中

189、国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）97 讲话及业界专家反馈的信息来看，有望在明年初开启。（二）（二）政策层面：推进东西低碳协同运营规划政策层面：推进东西低碳协同运营规划 从政府层面而言，需要高度重视东西低碳协同运营体系的研究与建设，推动东西部政府围绕资源整合、平台建设及产业对接达成战略协议，制定绿色能源、绿色算力、绿色经济协同促进发展等相关政策，明确算力西迁和存算业务部署的产业扶持举措，充分满足东部数据中心低碳发展的关键诉求和发挥西部数据中心低碳资源的价值，统筹优化提升全国数据中心低碳运营水平。1.1.绿色能源做引，推高西部绿色经济价值绿色能源做引，推高西部绿色经济价值 “东数西

190、算”作为“瓦特”换“比特”产业升级的典型创新成果，基于数据中心高用电量和高经济产出的二重属性，充分发挥西部绿色能源优势，一方面为全国经济发展注入更多的绿色动能，另一方面为西部以“绿色”为特色的经济发展增添更多活力。图 42 数据中心高用电量与高经济产出的二重属性 资料来源：国家发改委 我国经济进入数字经济时代，全社会对算力需求仍十分中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）98 迫切，预计每年仍将以 20%以上的速度快速增长11，数据中心作为能耗大户，用电量占全社会总用电量的 2%，节能和绿色化成大势所趋。东数西算工程通过在西部建立大量的数据中心，与绿电直供等产业政策协同，有效提高对西

191、部光伏、风电等绿色能源的使用，推动数据中心绿色用能比例大幅提升。另一方面，“东数西算”不仅是引导一部分高耗能的产业和需求走向西部，有效就近消纳西部绿色能源，加速本地绿色产业产生更多经济价值，更多地将推动西部依托大数据中心构建数字产业生态基地，加速本地产业绿色化改造升级。通过探索跨区域数据中心运行增值服务和产业培育机制，依托数据中心就地发展数据加工、数据清洗、数据内容生产、数据应用、数据安全等智力密集型新业态，将“瓦特”产业转化为“比特”产业，实现本地经济的高质量绿色发展。图 43 绿色经济内涵 资料来源：华信数字基建产业研究院整理绘制 11 来源：国家发改委 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书

192、（2022 年）99 2.2.绿色算力赋能，建设全国绿色经济先锋军绿色算力赋能，建设全国绿色经济先锋军 我国区域经济梯度仍持续存在，产业转移是当前我国推动区域协调发展和产业转型升级的重要方式。西部地区具有广阔的发展空间、巨大的市场潜力和突出的资源优势，是我国重要的战略资源接续地和产业转移承接地。西部大开发等区域协调战略的深入实施与产业发展与转移指导目录（2018 年本）等政策、东西部帮扶机制合力推动原材料工业、装备制造业、消费品工业、电子信息产业等向西部转移，推动西部地区产业结构升级，算力需求不断攀升。表 19 东西部对口帮扶情况 东部省市东部省市 对口帮扶西部省区（对口帮扶西部省区（2021

193、2021 年）年）北京 内蒙古 天津 甘肃（不含陇南市、定西市、临夏回族自治州）上海 云南 江苏 陕西、青海 浙江 四川 福建 宁夏 山东 重庆、甘肃陇南市、定西市、临夏回族自治州 广东 广西、贵州 资料来源：关于进一步加强东西部扶贫协作工作的指导意见等 表 20 部分西部地区优先承接东部转移发展产业概览 西部省市区西部省市区 优先承接发展的产业优先承接发展的产业 宁夏 电子信息、新材料、新能源、智能制造装备、汽车、轨道交通、航空航天、机械、化工等 甘肃 化工、新材料、有色金属、钢铁、机械、电子信息、医药、食品等 内蒙古 钢铁、有色金属、建材、新材料、轻工、机械、汽车、轨道交通、航空航天、电子

194、信息、医药等 贵州 电子信息、医药、机械、汽车、航空航天、智中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）100西部省市区西部省市区 优先承接发展的产业优先承接发展的产业 能制造装备、轨道交通、新能源等 四川 电子信息、轻工、纺织、医药、食品等 重庆 电子信息、汽车、机械、智能装备制造、新能源等 资料来源：产业发展与转移指导目录（2018 年本）“东数西算”工程将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局。在这一轮新的历史机遇下，西部可立足土地、能源等资源优势，尤其是丰富的可再生能源优势，为西部算力增添绿色，打造绿色算力中心，同时通过算力集群与产业集群协同，促进东西部协同联动，进一步

195、加快产业西迁步伐，优化西部产业转型升级，助力西部经济高质量发展，打造全国绿色经济的先锋军。3.3.算力业务西迁，布局全国“前店后厂”大后方算力业务西迁，布局全国“前店后厂”大后方 近年来，由于热点区域的资源限制（如北京的数据中心限建政策、上海的数据中心用能、用地管控等）以及企业运营成本管控的要求，与西部地区充裕的资源条件、政府引进云产业等优惠政策（土地、电价优惠等）等不谋而合，推动大中型云商形成以东部为“前店”（承接实时和较低时延的业务）、西部为“后厂”（承接离线和中高时延业务）的算力资源布局模式。典型实践如 AWS，以北京为前店，宁夏中卫为后厂模式兴建、发展和推广云服务，向位于中国各地的客户

196、提供云服务。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）101 图 44 云商前店后厂资源布局示意图 资料来源：华信数字基建产业研究院“东数西算”将进一步促进大中型云商强化“前店后厂”的算力资源布局，加速将东部中高时延业务西迁，西部地区将成为全国“东数西算”的“大后方”，承接东部乃至全国范围需 AI 训练、离线大数据分析、影视后期制作渲染以及网页浏览、电子商务等其他实时性要求不高业务的算力需求。比如，字节跳动将抖音、西瓜视频等内容审核、离线数据分析等业务落地重庆；中国移动将 大秦帝国、大笑江湖、赛尔号等影视节目的渲染工作放到位于克拉玛依的云计算和大数据中心完成。可以预见，伴随“前店后厂”

197、模式增强，更多的“东数西训”、“东数西渲”、“东数西算”实践将在西部落地生根。4.4.存算分离助力，打造全国“东数西存”主阵地存算分离助力，打造全国“东数西存”主阵地 数据作为新的生产要素，其安全性备受关注，依托高可中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）102靠、高性能、大容量的专业存储系统，实现数据资源能效优化，并系统化构建数据战略灾备体系，多重确保数据安全，也是“东数西算”战略落地的重要课题。另一方面，存算分离技术不断深化演进，改变数据在本地的存储、备份、加工、处理和分析等行为，实现数据远距离传输与计算，支撑“东数西存”、“东数西备”等“东数西算”的重要业务场景实现。比如，青海

198、西宁依托中国电信建设国家科技管理信息系统异地数据灾备中心；中国移动联合国家心血管病中心，将东部地区的医疗影像温数据、冷数据自动搬迁至西部数据中心，实现高可靠低成本存储。图 45 东数西存概念图 资料来源：华信数字基建研究院绘制 西部地区要抓住“东数西存”、“东数西备”的重大机遇，系统化构建数据战略灾备体系，打造全国“东数西存”的主阵地。宁夏地理位置接近中国版图几何中心，处于承东启西、连接南北的中枢位置，也是西部大开发的重要依托和前沿阵中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）103地，具备良好东西协作基因和传统，如以闽宁合作、浙宁合作为代表的山海协作不断持续深化，“东数西算”将以算力产

199、业为基础，促进东西产业协同，打造新时代山海协作升级版。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）104五五、总结及展望、总结及展望 随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展，数字经济进入“算力时代”，有着数字地产、数字能源、数字科技三重载体特征的数据中心无疑是新时代最坚实的支撑底座。而低碳无疑是数据中心最重要的底色，全面推进数据中心低碳化发展是未来我国数据中心的核心主题之一。对于企业和政府，做好应对准备需要关注未来以下几大趋势：（1）制冷技术将从风液共存到风退液进，液冷模式将从冷板式逐步转向浸没式。（2）二次能源循环利用成为提高数据中心能源利用效率的重要举措，未来应重点关注余热回收应用场

200、景创新和技术模式选取。（3）绿电与数据中心的融合发展水平将不断提升，绿电交易成为重要途径，分布式绿电将逐步被集中式绿电+混合市电模式取代。（4）数据中心低碳化还需要关注存量改造，合同能源管理会成为主流模式。（5）为应对低碳带来的成本困境（“绿色紧箍咒”），不仅需要技术侧注重精准选型，还需要持续关注数据中心与碳交易市场的价值协同。（6）东西部数据中心间的低碳协同运营随着东数西算中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）105战略实施会越发成为刚性需求，绿色算力、绿色能源、绿色经济三者之间的协同价值会越发凸显。我国数据中心低碳化发展还处于半成熟期，未来任道重远，本白皮书希望能够为此贡献一份

201、力量。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）106 参考文献参考文献 1美国联邦政府.联邦数据中心整合计划（FDCCI）.S.2010 2新加坡.绿色数据中心技术路线图S.2014 3美国联邦政府.联邦信息技术采购改革法案(FITARA)S.2016 4美国联邦政府.数据中心优化倡议(DCOI)S.2016 5国务院.关于大力发展装配式建筑的指导意见 S.2016-09-30 6 中共中央办公厅、国务院办公厅.关于进一步加强东西部扶贫协作工作的指导意见S.2016-12-07 7工业和信息化部.产业发展与转移指导目录（2018 年本）S.2018-12-30 8上海市经信委.上海市

202、互联网数据中心建设导则S.2019-06-11 9 国际环保组织绿色和平，华北电力大学.点亮绿色云端:中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究R.2019-09-09 10欧盟委员会.欧洲数据中心能源效率现状白皮书R.2020 11欧盟委员会.数据中心能源效率最佳实践行为准则S.2020 12欧盟委员会.塑造欧洲的数字未来R.2020 13赛迪顾问.中国液冷数据中心发展白皮书（2020）R.2020-12-10 14 国家发展改革委，中央网信办，工业和信息化部，国家能源局.关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见S.2020-12-23 15日本政府.绿色增长战略S.2020-1

203、2-25 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）107 16 北京市经济和信息化局.北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023 年)S.2021-04-27 17 广东省能源局.关于明确广东省数据中心能耗保障相关要求的通知S.2021-04-27 18 上海市经济和信息化委，上海市发改委.关于做好 2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知S.2021-04-28 19 国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局.全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案S.2021-05-24 20 国家机关事务管理局 国家发展和改革委.国家机关事务管理局 国家发展和

204、改革委员会S.2021-06-01 21 工业和信息化部.新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）S.2021-07-04 22 北京市发展改革委.关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定S.2021-07-26 23 国家发改委.完善能源消费强度和总量双控制度方案S.2021-09-11 24ODCC.数据中心功率密度演进白皮书R.2021-09-15 25 国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、市场监管总局、国家能源局.关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见S.2021-10-21 26 北京市发展改革委，北京市机关事务管理局，北京市经济和信息化局等 11

205、部门.北京市进一步强化节能实施方案 S.2021-11-02 27 工业和信息化部.“十四五”信息通信行业发展规划 S.2021-11-16 28 CDCC.2021 年中国数据中心市场报告R.2021-11-24 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）108 29 国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局.贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和 5G 等新型基础设施绿色高质量发展实施方案S.2021-12-08 30 国务院.“十四五”数字经济发展规划 S.2021-12-12 31 节能与综合利用司.国家通信业节能技术产品应用指南与案例（2021）S.202

206、1-12-10 32 节能与综合利用司.国家工业节能技术应用指南与案例（2021）S.2021-12-31 33 江苏省工业和信息化部.江苏省新型数据中心统筹发展实施意见S.2021-12-31 34 国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局.关于同意宁夏回族自治区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函等 4 文件S.2021-2022 35 国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局.关于同意长三角地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函等 4 文件S.2021-2022 36 内蒙古自治区政府.内蒙古自治区“十四五”节能规划S.2022-02-08

207、37国务院.关于进一步释放消费潜力促进消费持续恢复的意见S.2022-04-25 38 上海市通信管理局.新型数据中心“算力浦江”行动计划（2022-2024 年）S.2022-06-14 39国际环保机构绿色和平与中华环保联合会.绿色云端2022R.2022-07-12 40 北京市经济和信息化局.北京市推动软件和信息服务业高质量发展的若干政策措施S.2022-7-26 中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）109 41 北京市发展和改革委.关于印发进一步加强数据中心项目节能审查若干规定S.2022-7-27 42 贵州省人民政府.关于加快推进“东数西算”工程建设全国一体化算力网

208、络国家(贵州)枢纽节点的实施意见 S.2022-7-27 43 工业和信息化部办公厅 国家发展改革委办公厅 商务部办公厅 国管局办公室 银保监会办公厅 国家能源局综合司.国家绿色数据中心评价指标体系S.2022-11-16 44 宁夏回族自治区发展改革委.宁夏回族自治区可再生能源发展“十四五”规划S.2022-12-05 关于作者关于作者 顾问 盛立，华信咨询设计研究院有限公司副总经理、总咨询师。朱敏，华信咨询设计研究院有限公司咨询研究院院长。主编 唐汝林，华信咨询设计研究院有限公司咨询研究院数字基建咨询所所长，华信 IDC 业务咨询牵头人，数字化+生态圈第一作者。编委 王德智，华信咨询设计研

209、究院有限公司咨询研究院数字基建咨询所咨询顾问。项淼琴，华信咨询设计研究院有限公司咨询研究院数字基建咨询所咨询顾问。蒋维娜，华信咨询设计研究院有限公司咨询研究院数字基建咨询所咨询顾问。如需获得有关华信咨询设计研究院有限公司咨询业务的详细资料，请发送邮件至：，电话联络：。如需了解更多咨询业务的精彩洞察，请关注我们的官方微信账号：孜寻，ID：hx_Consulting，或“华信咨询设计研究院有限公司”。AboutAbout U Us s 华信咨询设计研究院有限公司成立于 1984 年，总部位于浙江杭州，是中国通信服务的全资子公司。公司一直致力于通信、建筑、网信安全及行业信息

210、化的研究咨询、设计与实施。作为国家级高新企业，综合实力位居全国同行前列，连续8年获住建部全国工程勘察设计企业勘察设计收入前50。公司设有咨询研究院，是国内领先的信息化领域管理咨询机构，拥有近二百人的咨询团队，利用丰富的信息化行业知识和科学的分析决策模型，致力于为国内外政府机构、事业部门、电信运营商及各行业企业的战略谋划、投资决策、组织运营、管理提升、机制改革、数字化转型等提供一揽子解决方案。具体包括：（1 1）战略与市场咨询：）战略与市场咨询：为国内外政府和企业提供发展战 略规划、商业计划、经营分析、产品管理、渠道管理、精准营销、服务体验、智慧运营和新媒体运营等方面的管理咨询服务。（2 2）组

211、织与人力资源管理咨询：）组织与人力资源管理咨询：为企业提供人力资源发展战略、组织架构与岗位设计、专业人才配置与发展、绩效和激励体系优化、人力资源智慧化解决方案等方面管理咨询和培训服务。（3 3）运营管理咨询：）运营管理咨询：为企业提供运营流程的设计与优化、运营管理体系设计及优化、智慧运营解决方案等方面的管理咨询服务。（4 4）供应链管理咨询：）供应链管理咨询：为政府和企业在采购、物流、供应商、质量管理领域提供政策研究、发展规划、流程优化、管理提升、实施改进、信息化平台设计、大数据应用研究等方面的管理咨询服务。（5 5）项目管理咨询：）项目管理咨询：为政府和企业提供项目管理流程、项目管理制度体系

212、、项目管控体系建设方面的管理咨询服务。（6 6）财务与投资咨询：）财务与投资咨询：为企业提供财务及投资规划、投资并购、投资决策及后评价、项目绩效评价等方面管理咨询服务。（7 7）内审、内控与风险管理咨询：）内审、内控与风险管理咨询：为企业提供内部审计、效益审计、内控手册修订、内控流程优化、内控有效性评价、全面风险管理、重大风险分析等方面的管理咨询服务。（8 8）新兴领域行业咨询：）新兴领域行业咨询：为政府和企业提供新兴领域行业在 IDC、云计算、物联网、大数据、5G、卫星等领域的资源规划、行业洞察及对标、产品建设、运营推广等发展策略咨询，提供纵向布局垂直行业一体化解决方案。（9 9）信息化解决方案咨询：）信息化解决方案咨询：为政府、行业、协会、企业、园区客户提供细分行业的信息化项目建议书、可行性研究报告、信息化顶层设计信息化行动或实施方案、数字化转型方案、信息化解决方案编制等专项咨询服务，并提供横跨项目立项、采购、建设、验收的全过程咨询服务。华信咨询设计研究院有限公司 地址：浙江省杭州市滨江区春波路 999 号 网址：http:/