數字基礎設施用電量日益凸顯,。新基建關鍵在于“新”,推動能源結構轉型、實現綠色發(fā)展是新基建的應有之義,。解決數字新基建能耗問題,,要強化統籌布局、大力提高能效水平,、調整電力結構,。
12月8日,國家發(fā)改委,、國家能源局等四部門對外發(fā)布《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(fā)展實施方案》,,提出到2025年,數據中心和5G基本形成綠色集約的一體化運行格局,,數據中心運行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升,。
近年來,數字經濟快速發(fā)展推動數據量爆發(fā)式增長,,帶動數據傳輸,、存儲、計算,、應用環(huán)節(jié)和互聯設備能耗大幅上升,,數字基礎設施日益成為“吃電”大戶,一些大型數據中心甚至能“吃掉”半個縣城的用電量,。以數字技術為代表的新基建如果邁不過“能耗”這道坎,,既不利于“雙碳”目標如期達成,也會使新基建的綜合效益大打折扣,。
由于對新情況認識不足,,很多時候人們忽略了對于數字設備能耗狀況做系統分析,且該領域在傳統六大高耗能行業(yè)范圍之外,,人們普遍認為數字新基建耗能不高,。事實上,我們的生產生活在數字時代高度依賴數字設備,,幾乎所有數字基礎設施均由電力驅動且需24小時不間斷運行,,5G基站、數據中心,、邊緣計算服務器等消耗的電量遠大于日常電子消費品,,甚至超出人們的想象。
特別是廣泛使用的5G技術,,由于高帶寬,、高流量、高發(fā)射功率,,其單站能耗比4G大幅增加,。數據顯示,,目前主要運營商的5G基站主設備功耗約為4G單站的2.5倍至3.5倍。同時,,由于信號傳輸距離縮短,,基站覆蓋面積變小,5G基站數量約為4G基站數量2倍以上才能達到相同覆蓋范圍,。據統計,,三大運營商移動基站總電費每年高達200億元左右。面對巨額用電支出,,運營商戲稱自己是“電網打工人”,。
相比5G基站,數據中心能耗更高,,對電力系統的影響也更大,,被公認為“不冒煙的鋼鐵廠”。數據中心是集中儲存和處理數據的場所,,其在驅動服務器等硬盤設施所需的電力之外,,還需要通過空調、冷水機等輔助設施降溫,,以及備用電源提供不間斷電源保障,。其中,冷卻部分用能占輔助設施用能60%以上,。據統計,,2018年全國數據中心耗電總量達到1609億千瓦時,超過上海市當年全社會用電量,,占全國用電量比重的2.35%,。隨著人工智能、物聯網等新興技術大規(guī)模推廣應用,,各類數據還將呈現指數級增長,,從而推動數據中心數量和規(guī)模大幅增長,給電力供應和碳排放帶來新挑戰(zhàn),。
新基建關鍵在于“新”,,推動能源結構轉型,、實現綠色發(fā)展是新基建的應有之義,。如果“十四五”期間,電力消費按年均3%的速度增長,,2025年數字基礎設施占全國用電量的比例將接近10%,。隨著數字經濟持續(xù)發(fā)展,這一比例還將繼續(xù)攀升,。嚴峻的現實要求我們必須在政策制定過程中,,對數字新基建引起的能耗問題給予高度重視,。
解決數字新基建能耗問題,要強化統籌布局,。優(yōu)化數據中心建設布局,,支持東部地區(qū)有關后臺加工、存儲備份等非實時算力需求,,同時,,盡可能向西部風光資源富集、氣候適宜的地區(qū)轉移,。支持基礎電信運營企業(yè)開展5G網絡共建共享和異網漫游,,強化資源復用。加快推動老舊高能耗設備退網和升級改造,。
解決數字新基建能耗問題,,要大力提高能效水平。支持采用新型機房精密空調,、液冷,、機柜式模塊化、余熱綜合利用等方式建設數據中心,。加快節(jié)能5G基站推廣應用,,采用新工藝、新材料,、新方案,、新設計,降低基站設備能耗,。鼓勵在數據中心和5G網絡管理中應用人工智能技術,,加強自動化、智能化能耗管理,,提升整體節(jié)能水平,。
解決數字新基建能耗和碳排放問題,調整電力結構是關鍵,。應鼓勵使用風能,、太陽能等可再生能源,通過自建拉專線或雙邊交易,,提升數據中心和5G基站綠色電能使用水平,。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規(guī)模化推廣應用,。結合儲能,、氫能等新技術,提升可再生能源在數據中心能源供應中的比重,。