從ChatGPT到DeepSeek，大模型迅猛發(fā)展對數(shù)據(jù)中心能耗提出挑戰(zhàn)—— 如何提高能源利用率，降低碳排放?

　　據(jù)2025年1月發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心綜合能耗及其靈活性預測報告》，預計到2030年，中國數(shù)據(jù)中心用電量將占全社會用電量的4.8%。一方面，通過增加綠電占比，實現(xiàn)綠色低碳運營。另一方面，可將“廢熱”變?yōu)闊嵩础?/p>

　　澎湃研究所研究員與余熱回收技術(shù)相關(guān)企業(yè)交流后發(fā)現(xiàn)，中國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用尚處于萌芽期，與發(fā)展較為成熟的北歐國家相比，離產(chǎn)業(yè)化尚有差距，市場潛力還有待開發(fā)。因此，還需政府從協(xié)同機制、標準制定、標桿性項目方面予以更多支持。

　　"熱數(shù)據(jù)"余熱適應(yīng)產(chǎn)城一體化

　　相比鋼廠、化工廠產(chǎn)生的余熱，數(shù)據(jù)中心是“無煙工廠”，產(chǎn)生的余熱更加清潔。服務(wù)器等IT設(shè)備產(chǎn)生的大量余熱通過空調(diào)等冷卻系統(tǒng)，一般被直接排放到空氣中而浪費了。可以使用熱泵技術(shù)，從數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)中收集余熱，對熱量“提純”——提高溫度，應(yīng)用在區(qū)域供暖、生活熱水、工業(yè)用熱和農(nóng)業(yè)溫室等多種場景中。

　　不過，由于管道鋪設(shè)成本、余熱溫度衰減問題，數(shù)據(jù)中心與供熱需求方距離不宜太遠。中國大部分數(shù)據(jù)中心回收的余熱，較適宜供所在園區(qū)使用，一些位置偏遠的數(shù)據(jù)中心，則適合供應(yīng)給農(nóng)業(yè)溫室。

　　北京市熱力集團有限責任公司王紅霞等人在《數(shù)據(jù)中心余熱回收技術(shù)及供暖應(yīng)用》中建議，靠近城市居民小區(qū)以及全年有供熱需求的工業(yè)園區(qū)，或靠近城市鍋爐二次網(wǎng)供水區(qū)域，能夠在數(shù)據(jù)中心采暖有效半徑內(nèi)利用數(shù)據(jù)中心余熱。

　　一般來說，智能駕駛、金融類數(shù)據(jù)調(diào)用頻次較多，對數(shù)據(jù)及時性要求較高，屬于“熱數(shù)據(jù)”，處理這類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心更靠近城市;另一類主要用于存儲財務(wù)數(shù)據(jù)等“冷數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)中心，則相對遠離城市。

　　這意味著，處理“熱數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)中心，需兼顧電力需求與城市發(fā)展，因此是競爭激烈的稀缺性資源。這類數(shù)據(jù)中心具有城市區(qū)位優(yōu)勢，相比位于偏遠地區(qū)的鋼廠、化工廠，更適合實現(xiàn)“產(chǎn)城一體化”，也有利于發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的集聚效應(yīng)，服務(wù)城市生活應(yīng)用場景，將余熱回收利用與對外供熱進行有機結(jié)合。

　　需要技術(shù)運用，需要協(xié)同

　　丹麥、芬蘭、瑞典等北歐國家在數(shù)據(jù)中心余熱回收利用方面起步較早，應(yīng)用案例較多。

　　2011年，芬蘭赫爾辛基公共能源公司收集云計算數(shù)據(jù)中心廢熱，為企業(yè)建筑或居民建筑供暖，再將冷卻后的氣體輸送回數(shù)據(jù)中心，給數(shù)據(jù)中心降溫。

　　在丹麥，能效解決方案供應(yīng)商丹佛斯(Danfoss)的數(shù)據(jù)中心余熱回收利用解決方案，應(yīng)用在了Facebook位于歐登塞的數(shù)據(jù)中心項目中。通過水管網(wǎng)回收數(shù)據(jù)中心的排熱，并利用熱泵將來自數(shù)據(jù)中心的溫水配合額外的可再生能源，產(chǎn)生高溫熱水用于區(qū)域供暖，靠區(qū)域管網(wǎng)向社區(qū)中6900戶居民供暖。

　　相較而言，中國數(shù)據(jù)中心利用余熱回收還處于探索階段。億安天下懷來云數(shù)據(jù)中?、騰訊天津濱海數(shù)據(jù)中心、阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心、萬國數(shù)據(jù)北京三號數(shù)據(jù)中心、UCloud優(yōu)刻得烏蘭察布云計算中心、中國移動哈爾濱數(shù)據(jù)中心、中國電信重慶云計算基地等在實踐余熱回收項目。

　　是什么阻礙了中國數(shù)據(jù)中心

　　余熱回收利用的應(yīng)用發(fā)展?

　　一方面，數(shù)據(jù)中心余熱回收落地應(yīng)用場景，難在多方協(xié)同。“數(shù)據(jù)中心余熱回收應(yīng)用的難點已經(jīng)超過了數(shù)據(jù)中心本身。”丹佛斯中國區(qū)總裁、丹佛斯中國傳動事業(yè)部負責人徐陽告訴澎湃研究所研究員。比如，為周邊居民區(qū)供熱時，供熱管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)，牽扯多個利益相關(guān)方，包括政府、房產(chǎn)公司、熱力公司。

　　2022年，丹佛斯在落地實施園區(qū)綜合能源利用項目時，與天津武清經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)高村科技創(chuàng)新園、天津國網(wǎng)綜合能源合作，期間與當?shù)卣@區(qū)管委會進行了多次溝通。最終，通過周邊2個數(shù)據(jù)中心的5000個機架的散熱量獲取余熱，滿足周邊附近辦公樓、酒店、商業(yè)區(qū)的采暖、制冷、生活熱水等供能需求，供能面積約10.345萬平方米。

　　另一方面，數(shù)據(jù)中心余熱品質(zhì)較低，如何系統(tǒng)化應(yīng)用技術(shù)是關(guān)鍵。雖然數(shù)據(jù)中心余熱豐富，但需通過熱泵等技術(shù)，將其轉(zhuǎn)化為高品位熱能，才能用于區(qū)域供暖、生活熱水等。據(jù)了解，從全球看，數(shù)據(jù)中心余熱回收利用的每一項局部技術(shù)均已具備。但在中國，這些技術(shù)應(yīng)用才剛剛起步。因此，如何將局部技術(shù)形成系統(tǒng)化應(yīng)用，是中國數(shù)據(jù)中心余熱回收利用的關(guān)鍵。盡管丹佛斯是一家丹麥企業(yè)，但其在中國持續(xù)投資近30年，包括數(shù)據(jù)中心余熱回收利用解決方案在內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)品，已實現(xiàn)中國本土團隊創(chuàng)新及生產(chǎn)。“技術(shù)難點并非某項技術(shù)，而在于如何將其應(yīng)用在復雜系統(tǒng)中，探索出如何做成一項系統(tǒng)性工程。”徐陽說。

　　支持既要可量化也要有標桿性示范

　　政策鼓勵是一方面，最終還是要靠市場的力量。2024年7月，《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》提出，加強數(shù)據(jù)中心余熱回收利用，鼓勵企業(yè)自建熱量回收系統(tǒng)，用于園區(qū)供熱、城市供暖、設(shè)施農(nóng)業(yè)等。

　　一是形成有效的規(guī)劃協(xié)同機制，算好能耗的“經(jīng)濟賬”，既要實現(xiàn)整體利益最大化，也要讓參與者從中獲益。要加大數(shù)字化力度，通過可視化手段，讓相關(guān)參與者看到可量化的成效，將能源消耗的投資回報賬算得更清楚。以丹佛斯為例，數(shù)據(jù)中心余熱回收利用的投資回報周期，通常在2至3年左右。這一時間，也因技術(shù)、能效、穩(wěn)定性的不同而異。

　　二是進一步細化政策，通過標準帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導則(2021版)》提出了“綜合PUE”指標。在PUE(該指標是電能利用效率，評價數(shù)據(jù)中心的核心指標，指數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源的比值)基礎(chǔ)上，將余熱利用納入標準體系。“綜合PUE更能綜合客觀評價數(shù)據(jù)中心的電能利用效率。上海從標準制定角度，推動數(shù)據(jù)中心余熱回收利用，這一示范效應(yīng)非常重要，值得推廣應(yīng)用。只有政企協(xié)力，在實踐中不停嘗試、驗證，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心余熱回收利用的產(chǎn)業(yè)化。”徐陽說。

　　三是鼓勵更多標桿性試點項目，逐漸拉動整個產(chǎn)業(yè)鏈。比如，位于北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的萬國數(shù)據(jù)恒長數(shù)據(jù)中心余熱回收項目，是北京首個成功實現(xiàn)余熱回收對外供熱的項目，年供熱量達4000GJ，年減少二氧化碳排放166.6噸。政府通過打造更多標桿性項目，主動牽頭鏈接供需方，可加速數(shù)據(jù)中心余熱回收利用從萌芽期走向產(chǎn)業(yè)化。

　　就區(qū)域而言，相比北方地區(qū)，未來長江流域以南等未提供集中供暖的地區(qū)，將更有可能應(yīng)用數(shù)據(jù)中心余熱回收利用，尤其是長三角地區(qū)。徐陽認為，一方面是因為長三角地區(qū)供暖，呈現(xiàn)出典型的市場經(jīng)濟特征，因此優(yōu)質(zhì)、成本低、環(huán)保降碳的熱源，具備推廣機會;另一方面，經(jīng)濟發(fā)展較快、數(shù)據(jù)中心分布較多的長三角地區(qū)，存在提升生活舒適度的用戶需求，具備市場空間。