数据中心到底有多耗电？
公开数据显示，2021年全国数据中心总耗电量高达2166亿度电，超过当年三峡大坝全年的发电量，碳排放量达1.35亿吨，占全国二氧化碳排放量的1.14%左右。如果数据中心的高耗电持续下去，信通院预测，2030年我国数据中心耗电量将超3800亿度。
这些数据看起来可以用触目惊心来形容，作为数字时代的核心基础设施，数据中心节能降碳已经刻不容缓。
那么打开低碳数据中心之门的钥匙是什么呢？最新一期的《方博碳讨室》走进PUE低于1.25的银联商务云计算数据中心，透露了答案。
金融数据中心降碳有多难？
“数据中心可能是2030年碳达峰难度最大的行业之一。”国家环境规划与政策模拟重点实验室主任蒋洪强这样说。
数据中心能耗高，不仅因为其复杂性高，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，能耗和碳排放增长迅速，而且其能耗和碳排放贯穿全生命周期过程，其中运营阶段最多，包括机房内服务器运行、空调设备的制冷和运行、办公区域人员用电以及其他装置设备用电等。
而且，数据中心规模还在持续增长。据预测，到2025年，全国数据中心机架规模将达到759万架，较2021年增长40%，能源消耗总量达3500亿千瓦时，较2021年增加62%，二氧化碳排放2.1亿吨，较2021年增加54%，占全国二氧化碳排放量的比例接近2%。
数据中心降碳难，金融数据中心降碳更难。银联商务云计算中心总经理孙毅，在最新一期《方博碳讨室》表示，金融行业在数据中心建设上，安全重于天，金融行业降PUE难，首先是其业务连续性要求极高。以银联商务为例，每天日均交易高达5600万笔，峰值交易数高达每秒1.6万笔，这使得数据中心在建设过程中需要具有冗余度，提升了降碳难度。
上海市节能减排中心总经理李亮透露，在上海市经济信息委、发展改革委发布的《关于推进本市数据中心健康有序发展的实施发展意见》中，也明确提出低碳绿色和安全可靠的原则，金融数据中心既要低碳绿色，又要安全可靠，保障业务的连续稳定运行。
而且，金融的业务属性也导致数据中心单机柜的功率密度较低，导致PUE降低难度加大。数据对比可以很好理解，当功率密度为5.5千瓦时，如果冷冻水温度为8摄氏度，PUE位1.45，而当功率密度提升到10千瓦，保持冷冻水温度不变，PUE可以降低到1.35。
金融行业的广覆盖特性也是PUE下降难度大的原因之一。比如，在县乡镇等地区，金融也需要有网点覆盖，这些地方的功率密度通常比较低，而且有的地方环境恶劣，需要安装空调制冷，导致PUE高达2-3。
总之，金融数据中心具有“大、多、杂”等特点，建设和运维复杂度线性提升，在降碳上具有特殊难度。
老旧数据中心在改造上也是困难重重，类似于在飞行中给飞机换引擎。但是，从各地政策也能看到，政府对数据中心的节能降碳下定了决心。如今年12月上海市经济和信息化委员会等部门联合印发《上海市新型基础设施领域碳达峰实施方案》就明确提出，上海“十四五”期间新建数据中心能源利用效率（PUE）不高于1.3，既有数据中心能源利用效率持续提升。全国一体化算力网络长三角枢纽节点的大型数据中心能源利用效率（ PUE）降至1.25以下。完成对不少于5000个机架的数据中心退旧上新或腾换。
一场数据中心节能降碳攻坚战已经打响。
打开低碳数据中心之门
那么如何打开低碳数据中心之门呢？PUE低于1.25的银联商务云计算数据中心透露了秘诀，孙毅总结为两点：一个是智数，另一个是低碳。
换句话说，打开低碳数据中心之门的钥匙，就是数字化技术和电力电子技术融合，就是数字化和低碳化。
银联商务云计算数据中心，在AI等技术的加持下，已经进化为智能数据中心。例如，银联商务云计算数据中心，就携手华为，以AI能效优化技术iCooling改造耗电极高的制冷系统。打个比方，制冷系统相当于是有了一个聪明的“大脑”，可以根据数据中心负载和外部环境的频繁变化，进行智能调节、按需制冷，可以节省很多不必要的能耗。
智能技术在改造老旧数据中心中也在发挥重要角色。对于很多老旧数据中心，华为采用AI加持技术，在不改变硬件的情况下，挖掘现有设备的节能潜力，可以实现8~15%能效的提升。据华为上海数字能源业务总经理石忆介绍，上交所金桥数据中心，iCooling实现年均PUE降低13%。
孙毅也透露，银联商务位于武汉的数据中心刚开始PUE较高，为1.5左右，使用空调热管理技术，将PUE降低10%左右，到了1.45，而应用iCooling又将PUE降低8%。“针对存量数据中心，就是通过精细化、智能化的数字技术叠加清洁能源的使用，或许可以在不动数据中心根本的情况下，实现PUE的降低。”
对于视安全为生命的金融数据中心来说，智能技术也能助力实现安全可靠。据华为数字能源Marketing与解决方案销售总裁方良周介绍，AI技术应用在数据中心，彻底重构了数据中心的安全模式，从过去的被动式维护变成主动式防范。具体来说，就是每一次重大事故背后总是有若干次微小事故组成，华为将微小事故通过数字化、智能化的方式收集、分析、预判，可以将事故解决在萌芽中，从治病到治未病。
纵观银联商务云计算数据中心的降碳举措，可以看到其是多管齐下，全维度降碳。无论是间接蒸发冷却、氟泵等技术的使用，还是锂电对铅酸电池的替代，都是如此。以氟泵技术为例，就可以在比较冷的天气下，完全采用自然冷源，无需开压缩机，降低能耗。如在上海，一年可以有42%的时间无需开压缩机就能实现自然制冷。
屋顶叠光，是银联商务云计算数据中心可圈可点之处。具体来说，就是在屋顶引入智能光伏发电，不仅可以降低碳排放，而且还能为数据中心提供部分电力。据测算，仅此一项就可以实现每年降低碳排放量45.5吨。
可以看到，推开低碳数据中心之门的两把钥匙，就是电力电子技术和数字化技术，这也是华为数字能源的两大根技术，用这两把钥匙，不仅可以打开数据中心节能降碳之门，也能打开数据中心美好的未来。
后记：数据中心的可持续未来
在最新一期《方博碳讨室》，嘉宾们将话题聚焦在低碳数据中心的实现上，在探讨中，路径已经非常明确：低碳数据中心的实现，或者说数据中心的可持续发展，有赖于政策牵引、业主理念、技术创新的共同发力。
首先是政策的牵引。在这方面，上海做得比较好。例如，在近日出台的《上海市工业领域碳达峰实施方案》和《上海市新型基础设施领域碳达峰实施方案》等文件中，上海就明确提出了新建数据中心和老旧数据中心在PUE上的目标，而且有具体举措，如前者提出29条具体支持举措，后者提出六方面、18条举措。
李亮透露，上海未来也会针对出色的低碳数据中心进行补贴，包括光伏的应用，也会有可再生能源的专项资金进行扶持。
数据中心的可持续发展，更是需要具体建设和运营方的重视和推动。以银联商务云计算数据中心为例，其之所以能做到PUE低于1.25，就与银联商务对绿色低碳、节能环保的高度重视密不可分，其积极应用高效节能技术，着力推进绿色能源，构建数据中心的数字化管理、可视化运维和智能化操作。正如孙毅所说，数据中心建设好之后，关键是运营，将数据中心的可持续发展纳入到制度、流程中，同时结合AI等智能化的技术，从而实现长远健康的发展。
当然，技术创新的重要性再怎么强调也不为过。可以说，银联商务云计算数据中心，就是一个活的教科书，展现出技术在节能降碳上的强大力量。
从《方博碳讨室》的论道，从银联商务云计算数据中心的探访，可以看到：虽然数据中心降碳很难，金融数据中心降碳更难，但是只要政策牵引方向正确，企业战略重视、行动坚决，加上技术创新的支撑，数据中心这个数字时代核心基础设施一定能遏制高能耗，迈向可持续发展的明天！
