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来源:中国发展网

数据中心绿色低碳转型:算力布局与节能技术突破

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摘要:数据中心绿色低碳转型:算力布局与节能技术突破数字经济发展推动数据中心能耗激增,亟需绿色低碳转型。数据中心作为数字经济核心基础设施,其用电量年增超18%,占全社会用电量近2%。为服务“双碳”目标,会议提出凝聚行业合力,在算力布局、节能技术和算电协同上突破,以降低PUE、提高绿电占比和碳管理水平,筑牢绿色算力底座,推动行业向新。

近日,国家节能降碳中心与中国电子节能技术协会绿色算力设施分会联合举办“数据中心绿色低碳转型交流会”。与会代表共同直面一个紧迫的时代命题:当数字经济的“心脏”以每年超过18%的用电增速跳动,如何让它跳得更绿色、更可持续?

数据中心绿色低碳转型既是应对能耗压力的现实考题,也是服务“双碳”目标的长远之策。与会代表一致认为,下一步应凝聚行业合力,在算力布局、节能技术、算电协同上持续突破,以更低PUE(电源使用效率)、更高绿电占比、更完善碳管理体系,推动行业向绿向新,为数字中国建设筑牢绿色算力底座。

数据中心纳入节能降碳重点领域

数据中心作为数字经济的心脏和大脑,是支撑人工智能、大数据、云计算等新技术发展的核心底座,也是赋能千行百业数字化转型的关键基础设施。

当前,我国数据中心仍处于快速发展时期,据相关机构统计,截至2025年底,全国在用算力基础设施的机架数超过1373万标准机架,总用电量达到1960万千瓦时,占全社会用电量的1.9%,同比增长18.1%,增速是全社会用电量的5倍以上。特别是随着人工智能、大模型和高密度智算集群的大规模落地,这一增长态势还将持续。

国家节能降碳中心副主任闫勇哲直言:“数据中心已经成为拉动全社会电力消费的重要引擎,也意味着数据中心的节能降碳已经到了等不得、慢不得、拖不得的关键阶段。”

面对能耗持续增长的现实挑战,国家层面政策引导不断加力。

2024年7月,国家发展改革委等四部门联合印发的《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,从优化建设布局、严格新上项目准入、有序推进存量改造、提升可再生能源利用水平、强化资源集约利用、推广节能技术装备等六个方面部署重点任务。

2026年4月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于更高水平、更高质量做好节能降碳工作的意见》,首次将数字基础设施与工业、建筑、交通、公共机构并列为五大重点领域,明确要求推进存量基础设施节能降碳改造,严格PUE等能效指标管理。

2026年5月,国家发展改革委、国家能源局印发的《关于有序推动多用户绿电直连发展有关事项的通知》明确优先支持算力设施等新兴产业。

与此同时,考核机制也在压紧压实。根据《碳达峰碳中和综合评价考核办法》,自2026年起将对各省党委和政府落实“双碳”任务情况进行考核,实行党政同责、一岗双责,将碳排放双控要求纳入党内法规体系。

从专项计划到顶层意见,政策“组合拳”为数据中心绿色低碳转型提供了清晰的路线图和刚性约束。

行业绿色转型加速探索

2026年被业内视为“强化学习与Agent应用”规模落地元年。在此背景下,对于算力尤其是数据中心基础设施的需求呈现爆发式增长。

近年来,算力绿色化发展特征愈加显著,截至2025年底,全国超大型算力设施平均PUE降至1.34,超160个算力设施绿色低碳等级达到4A级以上。

行业已在绿色转型的道路上率先探索。

2026年5月,宁夏中卫云基地数据中心绿电直供50万千瓦光伏电站正式投运,标志着我国“东数西算”工程实现了从沙漠风光电到数字算力的直连直通。项目创新采用“绿电直连+虚拟直供”模式,预计到年底全容量投运后,年发电量将达到43亿千瓦时,可稳定供给中卫云基地22.9亿千瓦时清洁电力,可覆盖园区核心算力机房全部用电需求。

这是地方探索的一个缩影。与此同时,头部企业也在加速行动。

作为国内数据中心行业首家同时承诺2030年实现100%运营绿电与运营碳中和的企业,万国数据正将“绿色低碳”从口号转化为系统性实践。万国数据服务有限公司运营高级总监杨冠宇介绍:“2025年,公司可再生能源占比已达60%,其中直购绿电比例高达75%,并通过绿电交易、绿电投资、绿证及场地光伏等多元路径,仅2025年即通过PUE提升与能源转型措施合计减排约180万吨。”值得关注的是,尽管2025年能耗较上年增加12.46亿度,运营碳排放却减少了130吨,碳排放强度从2023年的5.4 tCO2/㎡降至4.0 tCO2/㎡,数据中心平均PUE也由1.28优化至1.23。在技术创新层面,万国数据探索液冷、磁悬浮冷机、余热回收、生物柴油替代等前沿技术,例如,在北京市亦庄开发区,万国数据亦庄数据中心创新采用螺杆式水源热泵系统,将机房运行产生的大量余热回收利用,通过自建管道与园区换热站对接,成功实现向两栋共建建筑稳定供热。

阿里云正以实际行动打造一朵“绿色AI云”,提出到2030年实现云计算碳中和的目标。阿里云计算有限公司公共事务总监陈爽介绍,阿里云构建“五大绿色”智算技术栈,全面推进高压直流供电架构升级与规模化部署,最新一代数据中心已全面兼容最高800V高压直流供电,从源头降低转换损耗。同时,采用液冷方式直接带走高功率芯片热量,并通过AI驱动的负载优化与冷却调控,在24个自建数据中心落地精细化运营。阿里云还积极探索算力与能源的协同创新,通过热能交换回收余热输送至市政供暖,2025年采暖季为河北省张家口市张北县供热9055吉焦;阿里巴巴园区虚拟电厂项目实现园区能耗降低8%、购电成本降低43.9%、碳排放减少19.8%。

“算电协同是国家战略布局,需要科学整合资源,统筹数据中心绿电需求和新能源资源条件。”对此,华为技术有限公司华为中国数字能源产业发展部部长赵曙光表示,华为提出全国一体化算力网“3+2+1”架构:三级算力布局覆盖枢纽、区域与边缘,两张网络分别承载算电协同的新型电力网与新一代通信网,一个统一监测调度平台实现全局统筹。面对芯片功率跨越千瓦级、机柜功率跨越兆瓦级、集群功率跨越吉瓦级的跃迁趋势,赵曙光认为,需通过构网型技术与储能提升新能源高比例接入下的系统稳定性,储能在源侧和负荷侧可多功能运用,平抑风光波动、削峰填谷,甚至替代备用电源。

前沿技术为节能降碳注入新动能。 清华大学智能产业研究院詹仙园教授团队展示的数据驱动AI算法,在不改变硬件设备的前提下,仅通过算法优化即可实现14%至21%的末端冷却系统能效提升。目前该技术已孵化工业AI初创企业“臻效智能”,正加速产业化。

在电力传输环节,江苏巴斯威的火山岩无机矿物质全绝缘浇注母线技术备受关注。该技术通过材料创新将母线温升控制在50K以下,较国家标准低20K至30K。长湖水电站实测显示,175米6300安培母线改造后线损率降低0.14%,一年多输出电能72万千瓦时。

政企协同探索低碳转型路径

政策层层加码、技术创新突破,行业探索各有侧重,但家家有本难念的经。本报记者在交流会上了解到,东部省市发愁绿电买不够、碳排抵扣难,西部节点则面临能耗强度反弹、产值贡献低的难题;一线城市严把PUE准入关,存量数据中心却因改造成本高、回报周期长而步履维艰。政策设计与企业落地之间,仍有不少卡点和堵点需要打通。

时空错配是首要难题。国内绿色电力资源集中在西部且具有间歇性,而大量实时算力集中在东部,绿电供给与算力需求在时间、空间上难以精准匹配。例如,北京市数据中心用电量占全社会用电量的比例高于全国水平,但推动绿电使用过程中发现,现行的PUE指标反映不出数据中心用能结构的绿色化程度,绿电消纳作用不够强。

存量改造成本高企。早期建设的老旧机房PUE偏高,节能改造投入大、能效提升压力突出。中国电子技术标准化研究院绿色发展中心业务总监郭凯直言:“存量数据中心改造的投入产出比基本在8~10年以上,且受限于空间、承重、电力容量等技术条件,内部管理上建设口与运维口的协调也是一大难点。”

相关机制也存在短板。绿电直连定价、长期购电协议、跨区域交易规则和碳排放核算等制度体系尚不健全,市场调节功能有待释放。

与会代表在交流中既直面痛点,也提出务实的解决思路。

关于绿电消纳与碳考核的衔接,企业代表建议,对于江苏、广东等算力需求旺盛、绿电溢价高的地区,应在碳考核中给予绿电更充分的抵扣权重,不能让企业多花了钱、地方还背了指标。西部省份相关负责人则提出,绿证作为能耗替代的制度通道应进一步明确,而节能审查中要求数据中心提前提供服务器能效检测报告的规定与实际运营模式脱节,建议调整为上架前补交。

在存量改造与经济激励方面,专家建议,通过超长期特别国债、中央预算内补贴等政策工具降低企业负担,同时加强节能监察与联合执法,形成“约束+激励”的双轮驱动。

标准体系完善成为多方共识。地方参会代表建议,现行PUE指标无法反映绿电使用对碳减排的贡献,应加快研究兼顾能效与碳效的综合评价标准。同时,国家层面应明确数据中心碳排放基准值,为新建项目的碳评提供对标依据。

针对东西部利益协调难题,西部地区代表坦言,数据中心对当地能耗强度的拉动远超对GDP的贡献,建议在能耗考核中探索绿电消费的差异化核算方式。企业代表则提出,可将大型互联网企业在西部节点的产值和税收按比例分解到当地,实现“用能者受益、留能者得利”的区域平衡。



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