“双碳”目标下的难题怎么解？“绿色+科技”成破局关键

 近日，国家发改委、中央网信办、工信部、国家能源局四部门印发《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》（下称方案），有序推动以数据中心、5G为代表的新型基础设施绿色高质量发展，发挥“一业带百业”作用，助力实现碳达峰碳中和目标。

数据中心如何从曾经的吃电大户变身绿色节能小能手，如何解开双碳目标下的新基建难题？科技赋能下的绿色发展之路或是解题的秘钥。 

数据中心是吃电大户？真相颠覆你的认知

数字化时代，数据中心、5G建设如火如荼，有人把他们比作承载着经济社会“数据呼吸”与“计算吞吐”的“数据心脏”。但高耗能问题也日益凸显。

中国信息通信研究院和开放数据中心委员会发布的《数据中心白皮书》显示，数据中心总体耗电量较高。微观层面，一个超大型数据中心每年的耗电量超亿千瓦时；宏观层面，根据2020年初《Science》刊登的文章《重新校准全球数据中心能耗估算》，2018年全球数据中心的耗电规模达到全球总用电量的1%。

“实现碳达峰以后，其他行业的能耗都将降低，但信息技术产业的能耗却是要上升的。因为未来数据中心的数量还会越来越多，5G基站密度还会越来越大。”中国工程院院士邬贺铨日前接受媒体采访时表示。

值得注意的是，2021年12月，中国信通院发布的《数字碳中和白皮书》指出，数字技术能够与电力、工业、建筑、交通等重点碳排放领域深度融合，减少能源与资源消耗，促进传统产业能源优化、成本优化、风险预知及决策控制，整体上实现节能降本增效提质。

作为数字经济发展的底座，近年来，我国数字新基建的能效已基本达到国际先进水平，但随着我国数字化业务呈倍数级增长，新基建的能耗和碳排放量的总体规模仍呈现上升趋势。

以数据中心为例，预计到2030年我国数据中心用电量达到4000亿千瓦时，是2020年的2倍，约占全社会用电量的3.7%。但数据中心本身具有传导溢出效应，且日常生产运转并不产生高污染的废水废气。

全国人大代表，浙江移动党委书记、董事长、总经理郑杰表示：“数据中心不仅要承担自身的能耗，也要承担运行其上的应用类产业运营能耗，因此它本身具有传导溢出效应，且它的日常生产运转并不产生高污染的废水废气，因此，与其说是‘高耗能行业’，不如说是‘高载能行业’，加上由于数字新基建的大力发展提升了人们的工作效率，比如减少了出差和出行，用电子化手段去解决传统的问题，实际整体对全社会来讲，是降低了能耗。”

“大家谈到新基建的减碳，不能只关注能耗，更应该看重能效。”浙江大学计算机学院副院长陈为教授表示，能效兼顾性能与节能，是度量绿色移动网络的“标尺”，新基建不仅要算自身的节能降耗账，还要以更宏观的视野细算给经济社会发展带来的节能账和提效账。以5G为例，每比特能耗大约只有4G的1/10，但可以提供30倍的4G容量。

全球移动通信系统协会(GSMA)的报告指出，在欧洲和北美，移动通信技术对社会节能减排的贡献在2019年达到1∶10，这意味着移动通信每消耗1千瓦时电的同时，降低社会用电达到10千瓦时。GSMA认为，这一数字将在2025年达到1∶20。

要节能更要赋能，更聪明更绿色的数据中心来了

继“南水北调”、“西电东送”后，又一大国家级超级工程“东数西算”来了！

随着科技的发展，算力正成为如电力一样重要的生产力。在数字时代，算力更成为衡量一个国家、地区，甚至企业指数经济发展水平的重要指标。

去年，中国移动董事长杨杰在2021中国移动全球合作伙伴大会主论坛上表示，中国移动将深入落实国家“东数西算”工程部署，使算力成为像水、电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务。

  科技部重点研发计划“云计算与大数据”专家组成员、浙江大学计算机学院副院长陈为教授表示，东部经济发达，产生的数据充足，但土地和能源不足，西部恰好相反，有充足的可再生能源和广阔的土地，东数西算将推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通，具有多方面意义。

解决以数据中心、5G建设为代表的新基建高耗能问题，成为政府、业界共同发力的方向。

邬贺铨院士也表示：“要着力降低信息技术产业自身的能耗，包括5G能耗以及数据中心能耗，着重通过科技创新实现自身节能减排。

新型基础设施建设将带来显著的减排效益。有研究表明，5G技术单位数据传输能耗将有望降至4G的10%至2%，并有助于降低智能手机、物联网等终端设备的电池消耗。

华为数字能源中国区副总裁、华为数据中心能源军团中国区CEO胡春池表示：“数字化和智能化的核心是数据，而数据的底座是数据中心。数据中心正好处在这两个战略的交汇点，就是说数据中心驱动数字化和智能化，同时数据中心也要满足绿色低碳的要求。”

中国移动研究院副院长黄宇红指出，相比2019年商用前，目前5G基站功耗已经降低了1/4，未来可以采取“四新+两化”的措施进一步降低5G基站能耗。

在浙江，浙江移动重点探索网络能源智慧运营，率先打造业界首个能源智慧大脑，从设备级、环境级、运营级三个维度统筹开展网络节能实践，提升能源运营效益，年化节省电费2.2亿元，单位流量能耗相比4G下降28%。建成的绿色节能的超级基站中，通过“1替6”“3替8”机柜改造，部署太阳能、智能用电方案等，单个基站每年可节省58%的市电供电量，减少47%的碳排，从真正意义上实现节能减排的目标。

从高耗能到高载能，绿色5G共赢未来

绿色发展、节能减排是一条漫长的道路，随着5G网络建设规模的不断增加，5G节能技术的探索必将进一步深入，节能潜力将会被进一步挖掘。2021年10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，明确指出，要加强数据中心绿色高质量发展，“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”。

当前，北京、上海、深圳等城市纷纷出台低电能利用效率（PUE）标准，降低数据中心能耗。有研究表明，5G技术单位数据传输能耗将有望降至4G的10%至2%，并有助于降低智能手机、物联网等终端设备的电池消耗。

对于5G新型基础设施如何实现绿色高质量发展，中国移动未来研究院院长崔春风表示，要从 “节流”和 “开源”两个角度来推动。“节流”就是要引入更多的包括器件级、设备级、网络级及网间级多层次节能降碳技术和措施，争取实现能耗与业务量同步的“零比特零瓦特”目标。“开源”是指可以更大规模使用绿色新能源。另外，还可以进一步将智慧内生的通信网络与智能电网深度融合，最大化绿色新能源的使用率。

对此郑杰表示：

要高效推进数字新基建领域节能降碳工作，一是要加快数字新基建的能耗评价和碳排放标准建设。充分考虑数字经济时代数字新基建的传导溢出效应，建立更加科学合理的数字新基建单位GDP能耗和单位GDP碳排放评价体系，加快行业和企业碳排放标准的研究、制定和推广，完善“双碳”领域标准体系；

二是要加强针对数字新基建的碳排放制度供给，将数字新基建纳入碳排放权交易市场和用能权交易市场，加快出台并完善绿色金融配套的政策框架和激励机制；

三是进一步优化“双碳”监管治理体系，推进相关部门碳数据共享、业务互通,加快推进能耗智控建设，实现数智析碳、精准降碳。