莫讓新基建變成“吃電”大戶

  數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施用電量日益凸顯。新基建關(guān)鍵在于“新”，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展是新基建的應(yīng)有之義。解決數(shù)字新基建能耗問題，要強(qiáng)化統(tǒng)籌布局、大力提高能效水平、調(diào)整電力結(jié)構(gòu)。

  12月8日，國家發(fā)改委、國家能源局等四部門對(duì)外發(fā)布《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求 推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，提出到2025年，數(shù)據(jù)中心和5G基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局，數(shù)據(jù)中心運(yùn)行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升。

  近年來，數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展推動(dòng)數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長，帶動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算、應(yīng)用環(huán)節(jié)和互聯(lián)設(shè)備能耗大幅上升，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施日益成為“吃電”大戶，一些大型數(shù)據(jù)中心甚至能“吃掉”半個(gè)縣城的用電量。以數(shù)字技術(shù)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(biāo)如期達(dá)成，也會(huì)使新基建的綜合效益大打折扣。

  由于對(duì)新情況認(rèn)識(shí)不足，很多時(shí)候人們忽略了對(duì)于數(shù)字設(shè)備能耗狀況做系統(tǒng)分析，且該領(lǐng)域在傳統(tǒng)六大高耗能行業(yè)范圍之外，人們普遍認(rèn)為數(shù)字新基建耗能不高。事實(shí)上，我們的生產(chǎn)生活在數(shù)字時(shí)代高度依賴數(shù)字設(shè)備，幾乎所有數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施均由電力驅(qū)動(dòng)且需24小時(shí)不間斷運(yùn)行，5G基站、數(shù)據(jù)中心、邊緣計(jì)算服務(wù)器等消耗的電量遠(yuǎn)大于日常電子消費(fèi)品，甚至超出人們的想象。

  特別是廣泛使用的5G技術(shù)，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(shù)據(jù)顯示，目前主要運(yùn)營商的5G基站主設(shè)備功耗約為4G單站的2.5倍至3.5倍。同時(shí)，由于信號(hào)傳輸距離縮短，基站覆蓋面積變小，5G基站數(shù)量約為4G基站數(shù)量2倍以上才能達(dá)到相同覆蓋范圍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，三大運(yùn)營商移動(dòng)基站總電費(fèi)每年高達(dá)200億元左右。面對(duì)巨額用電支出，運(yùn)營商戲稱自己是“電網(wǎng)打工人”。

  相比5G基站，數(shù)據(jù)中心能耗更高，對(duì)電力系統(tǒng)的影響也更大，被公認(rèn)為“不冒煙的鋼鐵廠”。數(shù)據(jù)中心是集中儲(chǔ)存和處理數(shù)據(jù)的場(chǎng)所，其在驅(qū)動(dòng)服務(wù)器等硬盤設(shè)施所需的電力之外，還需要通過空調(diào)、冷水機(jī)等輔助設(shè)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(shè)施用能60%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全國數(shù)據(jù)中心耗電總量達(dá)到1609億千瓦時(shí)，超過上海市當(dāng)年全社會(huì)用電量，占全國用電量比重的2.35%。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用，各類數(shù)據(jù)還將呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長，從而推動(dòng)數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模大幅增長，給電力供應(yīng)和碳排放帶來新挑戰(zhàn)。

  新基建關(guān)鍵在于“新”，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展是新基建的應(yīng)有之義。如果“十四五”期間，電力消費(fèi)按年均3%的速度增長，2025年數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施占全國用電量的比例將接近10%。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，這一比例還將繼續(xù)攀升。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)要求我們必須在政策制定過程中，對(duì)數(shù)字新基建引起的能耗問題給予高度重視。

  解決數(shù)字新基建能耗問題，要強(qiáng)化統(tǒng)籌布局。優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，支持東部地區(qū)有關(guān)后臺(tái)加工、存儲(chǔ)備份等非實(shí)時(shí)算力需求，同時(shí)，盡可能向西部風(fēng)光資源富集、氣候適宜的地區(qū)轉(zhuǎn)移。支持基礎(chǔ)電信運(yùn)營企業(yè)開展5G網(wǎng)絡(luò)共建共享和異網(wǎng)漫游，強(qiáng)化資源復(fù)用。加快推動(dòng)老舊高能耗設(shè)備退網(wǎng)和升級(jí)改造。

  解決數(shù)字新基建能耗問題，要大力提高能效水平。支持采用新型機(jī)房精密空調(diào)、液冷、機(jī)柜式模塊化、余熱綜合利用等方式建設(shè)數(shù)據(jù)中心。加快節(jié)能5G基站推廣應(yīng)用，采用新工藝、新材料、新方案、新設(shè)計(jì)，降低基站設(shè)備能耗。鼓勵(lì)在數(shù)據(jù)中心和5G網(wǎng)絡(luò)管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)，加強(qiáng)自動(dòng)化、智能化能耗管理，提升整體節(jié)能水平。

  解決數(shù)字新基建能耗和碳排放問題，調(diào)整電力結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵。應(yīng)鼓勵(lì)使用風(fēng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心規(guī)?；茝V應(yīng)用。結(jié)合儲(chǔ)能、氫能等新技術(shù)，提升可再生能源在數(shù)據(jù)中心能源供應(yīng)中的比重。