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        “東數西算”工程全面啟動 能源電力行業面臨哪些機遇?

        中國電力網發布時間:2022-04-13 11:32:52  作者:陳光 華東

          今年2月份,國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發文件,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設國家算力樞紐節點,并規劃了張家口集群等10個國家數據中心集群。至此,全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計,“東數西算”工程正式全面啟動。

          “東數西算”工程通過構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網絡體系,將東部算力需求有序引導到西部,優化數據中心建設布局,促進東西部協同聯動,與南水北調、西電東送、西氣東輸等重大工程同屬全國范圍內的重大資源調配工程。“東數西算”工程將對能源電力行業帶來哪些影響?能源電力行業應如何服務“東數西算”工程發展?

          數據中心未來發展趨勢

          當前,我國數據中心整體用電規模已占全社會用電量的2%以上。在發展過程中,數據中心面臨著東西部發展“冷熱不均”、機柜上架率整體偏低、能效水平亟待提升等問題。實施“東數西算”工程后,上述問題將在一定程度上得到解決。

          綜合各方觀點,今后數據中心發展將呈現以下趨勢:

          一是數據中心將轉向規?;?、集約化發展,逐步實現有序、合理布局。我國新建大型、超大型數據中心原則上將布局在國家樞紐節點數據中心集群范圍內;國家樞紐節點之外新建的數據中心,地方政府不得給予土地、財稅等方面的優惠政策。預計2023年年底,國家樞紐節點算力規模占比超過70%。

          二是數據中心將積極推進綠色、低碳轉型,助力“雙碳”目標實現。“東數西算”工程實施后,數據中心將通過自建可再生能源設施、交易綠色電力、認購可再生能源綠色電力證書等方式增加對風能、太陽能等可再生能源的使用,促進可再生能源就近消納,并通過加強技術創新、實施“以大換小”、應用節能技術與設備等方式不斷降低電能利用效率值(PUE)。

          三是數據中心將嚴控增量、優化存量,傳統數據中心將加快改造升級和功能提升。今后,我國東部城市城區范圍內主要建設規模適中、具有極低時延要求的邊緣數據中心;東部地區單純的數據存儲中心、容災備份中心將逐步關停,或改造升級成為具備計算和應用等功能的智慧數據中心。存量“老舊小散”數據中心將分類分批改造升級,加速遷移、整合,提高數據中心的能源利用效率。

          四是數據中心算力供需更加均衡,促進我國區域協調發展水平顯著提升。與數據中心相關的產業鏈條長,投資規模大,帶動效應強。我國東部地區在市場、技術、人才、資金等方面占有先機,而西部在能源、土地、氣候、成本等方面具有優勢。“東數西算”工程通過算力設施由東向西布局,將帶動相關產業同步向西部轉移,以數據流引領資金流、人才流、技術流、業務流,打通不同區域之間協調發展的堵點、阻點,促進數據流通和價值傳遞。

          “東數西算”工程對能源電力行業帶來哪些影響

          ●“東數西算”工程將重塑我國區域經濟結構,緩解局部地區電力供需緊張狀況。

          近年來,我國經濟發展的重點區域均面臨不同程度的電力供應緊張狀況。“東數西算”工程實施后,西部地區有望吸引數據中心以及上游的設備制造業和下游的數據加工、數據清洗、數據內容服務等相關產業落地,構建完整的數據中心產業集群。我國華東、華北和華南地區將向西部地區轉移數據中心相關的電力負荷多達數百萬千瓦,可一定程度上緩解東部地區的電力供需緊張狀況。

          ●“東數西算”工程有利于促進清潔能源消納,降低二氧化碳排放規模。

          西部地區是我國重要的清潔能源生產基地。推進“東數西算”工程,部分電力負荷將在空間層面實現轉移,有利于提高數據中心對綠色能源的利用水平,促進電網消納西部地區富余清潔能源。當前,我國數據中心綠電使用率約為23%。若通過“東數西算”工程在2025年將這一比例提高至50%,可多消納可再生能源電量800億千瓦時,相當于一年減少二氧化碳排放4500萬噸左右。

          ●“東數西算”工程將促進西部地區加大配套電網建設規模。

          與一般產業相比,數據中心對電網供電能力(供電可靠性、電能質量等)要求極高,往往需要雙電源或多電源供電,確保萬無一失。與東部地區相比,我國西部地區配電網建設相對滯后,部分地區存在網架結構薄弱、電源支撐能力不足等問題。為了確保“東數西算”工程順利推進,西部地區尤其是算力樞紐節點和數據中心集群所在區域需加快新建或改造升級配套電網。

          ●“東數西算”工程為綜合能源服務業務提供巨大的潛在市場。

          與南水北調、西電東送、西氣東輸等重大工程相比,“東數西算”工程更加需要借助市場和社會的力量。算力投資和需求的主體都是企業,技術創新和推廣應用、綠色電力交易等行為也高度依賴市場。

          對數據中心而言,用電成本占到其運營成本的60%以上。因此,節能、節電對數據中心的運營至關重要。目前,我國數據中心PUE均值為1.49左右。根據《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展實施方案》,到2025年,我國新建大型、超大型數據中心平均PUE降到1.3以下,國家樞紐節點進一步降到1.25以下,綠色低碳等級達到4A級以上。這將為包括電網企業在內的相關企業開展綜合能源服務業務開辟廣闊的市場空間。電網企業可以憑借資源優勢和專業特長實施能源管理,幫助數據中心提升能效水平,降低運營成本。其中,能源托管、余熱回收等業務具備較大的市場開發潛力。

          多方面入手服務“東數西算”工程發展

          能源電力行業應從算力與電力協同運行機制研究、配套專項供電方案制訂、綠色用能技術應用等方面入手,服務“東數西算”工程發展。

          建議以實現“電力+算力”協同運行為目標,針對“電力+算力”協同的內在機理、技術體系、激勵機制等開展專門研究。數據中心既是算力基礎設施,也是電力消費大戶。算力的高能耗屬性使其與電力之間具有相互影響的內在關系。電力和算力能在優勢互補的基礎上形成有機協同。然而,“電力+算力”是一個新生事物,人們對二者協同運行的機理認識還不夠深入,需對“電力+算力”協同的技術支撐體系、激勵機制等加強研究攻關。

          建議電網企業盡快研究制訂算力樞紐節點數據中心集群專項供電方案。應充分考慮樞紐節點地區電網建設的特殊性,積極做好電網規劃與通信網絡、土地、環保、財稅等規劃的銜接和協同,并統籌處理電網建設在規劃、投資、建設、監督、評估等環節的重大事項,及時動態調整樞紐節點地區電網建設規劃和投資規劃,確保“東數西算”工程電力充足穩定供應。

          建議能源電力行業加快推廣先進綠色技術產品和解決方案,為數據中心綠色、低碳轉型做好服務保障。應加快推廣應用高效網絡設備、高效制冷系統、高效供配電系統、高效輔助系統等綠色技術產品以及模塊化、智能化、創新性的用能解決方案;積極打造綠色數據中心服務平臺,為數據中心開展綠色設計、施工和采購、運維和改造等提供支撐保障。
        (作者單位:國網能源院、新疆電力經研院)

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