在“雙碳”目標(biāo)下，能源電子產(chǎn)業(yè)作為電子信息技術(shù)和新能源需求融合創(chuàng)新產(chǎn)生的新興產(chǎn)業(yè)，迎來了難得的發(fā)展機(jī)遇。近日，工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（以下簡(jiǎn)稱“《指導(dǎo)意見》”），旨在加快推動(dòng)能源電子各領(lǐng)域技術(shù)突破和產(chǎn)品供給能力提升。
作為新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)中心行業(yè)能源轉(zhuǎn)型正在進(jìn)行時(shí)。賽迪顧問電子信息產(chǎn)業(yè)研究中心分析師袁鈺在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，數(shù)據(jù)中心作為重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，受益于能源電子高效、安全、經(jīng)濟(jì)、智能等優(yōu)勢(shì)，其能源利用效率有望進(jìn)一步提升。與此同時(shí)，能源電子發(fā)展的重要方向之一是提升可再生能源電力的消納水平，將為數(shù)據(jù)中心低碳清潔發(fā)展提供新思路和新途徑。
加速提升綠色能源利用率
《指導(dǎo)意見》指出，推動(dòng)能源電子重點(diǎn)領(lǐng)域深度融合，提升新能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、輸配和終端應(yīng)用能力。推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，促進(jìn)清潔能源與節(jié)能降碳增效、綠色能源消費(fèi)等高效協(xié)同。
秦淮數(shù)據(jù)能源規(guī)劃總監(jiān)高小淇對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者說道：“新政策統(tǒng)籌協(xié)調(diào)供需兩端，將電子信息技術(shù)和新能源深度融合、協(xié)同發(fā)展，一方面為終端用戶尋找更豐富的清潔電力來源，另一方面為新能源拓展消納渠道，實(shí)現(xiàn)共贏。”
從工信部等六部門公布的國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心名單來看，綠色可再生能源的高利用率是數(shù)據(jù)中心“變綠”的一大共通點(diǎn)。例如，入選名單的阿里巴巴張北數(shù)據(jù)中心年均PUE已低于1.2，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，綠色能源使用率超過50%，實(shí)現(xiàn)全年300余天自然冷卻，大大降低了空調(diào)系統(tǒng)的電力消耗。
百度云計(jì)算（陽泉）數(shù)據(jù)中心、騰訊懷來東園云數(shù)據(jù)中心BD1棟等也紛紛入選名單。不僅如此，百度早在2021年就宣布了2030年實(shí)現(xiàn)集團(tuán)運(yùn)營(yíng)層面的碳中和目標(biāo)，并明確了數(shù)據(jù)中心、辦公樓宇、碳抵消、智能交通、智能云、供應(yīng)鏈六大碳中和路徑。騰訊也公布了“凈零路線圖”，提出“不晚于2030年，實(shí)現(xiàn)自身運(yùn)營(yíng)及供應(yīng)鏈的全面碳中和；不晚于2030年，實(shí)現(xiàn)100%綠色電力”的目標(biāo)。
聯(lián)想、中科曙光、華為等大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商也在踴躍探索利用綠色能源技術(shù)為數(shù)據(jù)中心“瘦身”的路徑。例如，聯(lián)想自主研發(fā)的“溫水水冷”技術(shù)能夠把整體PUE降到1.1以下，降低42%以上的能耗和間接碳排放，入選《國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)產(chǎn)品名錄》。中科曙光自主研發(fā)的浸沒式相變液冷技術(shù)可將數(shù)據(jù)中心PUE值降至1.04，能效比提升30%以上。華為對(duì)于“下一代數(shù)據(jù)中心”的定義也將清潔能源的大規(guī)模應(yīng)用作為一大核心點(diǎn)，并指出疊光疊儲(chǔ)、余熱回收等節(jié)碳技術(shù)的發(fā)展將有效幫助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
“在‘零碳’發(fā)展趨勢(shì)下，新能源將成為數(shù)據(jù)中心未來電力的基礎(chǔ)來源。”潤(rùn)迅數(shù)據(jù)集團(tuán)CEO楊波在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，根據(jù)新能源的不同特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可以優(yōu)化其在數(shù)據(jù)中心的廣泛應(yīng)用。比如，分布式光伏具備就近建設(shè)、就近供電、成本較低的特點(diǎn)，加強(qiáng)分布式光伏建設(shè)，可提升新能源的供電量，采用電網(wǎng)結(jié)合應(yīng)急電源的方式，可利用儲(chǔ)能提高數(shù)據(jù)中心的供電穩(wěn)定性。
分布式儲(chǔ)能正在成為新風(fēng)口
《指導(dǎo)意見》提出，采用分布式儲(chǔ)能、“光伏+儲(chǔ)能”等模式推動(dòng)能源供應(yīng)多樣化，提升能源電子產(chǎn)品在新型基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用水平。面向“東數(shù)西算”等重大工程提升能源保障供給能力，建立分布式光伏集群配套儲(chǔ)能系統(tǒng)，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心等可再生能源電力消費(fèi)。
楊波指出，持續(xù)穩(wěn)定的供電是數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行的基本條件。在綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢(shì)下，若能加快新能源供電，與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定供電，不僅是IDC企業(yè)迫切希望的，同時(shí)也更好地滿足了終端用戶個(gè)性化用電需求。
由于光伏、風(fēng)電等新能源電力輸出具有間隔性、隨機(jī)性和波動(dòng)性等特點(diǎn)，能夠快速響應(yīng)，且作為不間斷電源(UPS)在停電時(shí)確保重要負(fù)荷供電的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的一個(gè)新風(fēng)口。
落地在深圳市大梅沙社區(qū)的萬科中心園區(qū)就采用了零探智能400kWh/200kW分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，可根據(jù)用戶側(cè)負(fù)荷的特性曲線和光伏發(fā)電出力的變化配備400kWh/200kW儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)“分布式電源自律控制、柔性負(fù)荷自治控制”，達(dá)到能源需求與生產(chǎn)供給協(xié)調(diào)化以及資源優(yōu)化配置的目的。
國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司也在探索通過分布式儲(chǔ)能打造綠色數(shù)據(jù)中心的路徑。項(xiàng)目建設(shè)中，基于華云云平臺(tái)的分布式存儲(chǔ)能自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)用感知，適配不同的應(yīng)用負(fù)載模式，利用標(biāo)準(zhǔn)化的硬件設(shè)施構(gòu)造存儲(chǔ)資源池，虛擬化已有的存儲(chǔ)設(shè)施空間，打破數(shù)據(jù)調(diào)度壁壘，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，從而提升運(yùn)維效率，降低IT成本。
世紀(jì)互聯(lián)高級(jí)副總裁朱華此前表示，IDC行業(yè)可以著手做一些分布式儲(chǔ)能加數(shù)據(jù)中心，可以用RN架構(gòu)里面其中50%的容量做儲(chǔ)能，同時(shí)在整個(gè)內(nèi)部還可以做一些峰谷套利和新能源消納，這里面還潛藏著將來可以無限應(yīng)用的場(chǎng)景等待大家共同探索。
微電網(wǎng)有望成為保障用電最優(yōu)解
《指導(dǎo)意見》提出，探索開展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)、智能微電網(wǎng)、虛擬電廠建設(shè)，開發(fā)快速實(shí)時(shí)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和多元用戶友好智能供需互動(dòng)技術(shù)，加快適用于智能微電網(wǎng)的光伏產(chǎn)品和儲(chǔ)能系統(tǒng)等研發(fā)，滿足用戶個(gè)性化用電需求。
近年來，伴隨可再生能源利用率持續(xù)提升，以及儲(chǔ)能成本的迅速下降，數(shù)據(jù)中心電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也在持續(xù)優(yōu)化升級(jí)。業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心將整合冷熱電聯(lián)產(chǎn)、可再生能源、燃料電池和儲(chǔ)能，成為微電網(wǎng)的重要落地場(chǎng)景，未來消納全球微電網(wǎng)發(fā)電量有望達(dá)30%以上。
微電網(wǎng)由分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能、變配電和控制系統(tǒng)構(gòu)成，主要是利用儲(chǔ)能和控制裝置，實(shí)現(xiàn)分布式電源與本地負(fù)荷電力電量自平衡。目前數(shù)據(jù)中心微電網(wǎng)落地項(xiàng)目已不在少數(shù)。例如張北云計(jì)算基地綠色數(shù)據(jù)中心新能源微電網(wǎng)項(xiàng)目是國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合公布的第一批28個(gè)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目之一，總裝機(jī)規(guī)模220兆瓦，項(xiàng)目建成后年發(fā)電量約4.5億度，目標(biāo)可再生能源滲透率超過100%。
楊波指出，微電網(wǎng)具備孤網(wǎng)運(yùn)行能力、日常輸送電能能力等，探索微電網(wǎng)的應(yīng)用推動(dòng)新能源成為數(shù)據(jù)中心常用能源。實(shí)際上，微電網(wǎng)的存在可以被看做是一個(gè)“調(diào)度者”，幫助數(shù)據(jù)中心平衡儲(chǔ)能、柴油發(fā)電機(jī)、大電網(wǎng)、可再生能源發(fā)電，進(jìn)一步提高可再生能源應(yīng)用占比。
值得一提的是，綠色可再生能源、分布式儲(chǔ)能、微電網(wǎng)理論上可以成為數(shù)據(jù)中心能源轉(zhuǎn)型的解決方案，但現(xiàn)實(shí)中的落地仍然存在一些堵點(diǎn)。袁鈺分析稱，如光伏、抽水蓄能等綠色可再生能源，受天氣、季節(jié)影響，發(fā)電量波動(dòng)較大，但數(shù)據(jù)中心的用電穩(wěn)定性要求較高，因此綠色可再生能源并網(wǎng)助力數(shù)據(jù)中心能源轉(zhuǎn)型存在較大難度。而分布式儲(chǔ)能、微電網(wǎng)也存在技術(shù)和接入方面的問題。
高小淇表示，數(shù)據(jù)中心能源轉(zhuǎn)型的痛點(diǎn)還包括僅靠市場(chǎng)化交易無法實(shí)現(xiàn)100%綠電；集中式新能源無法直接給數(shù)據(jù)中心供電，源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)投資高、回收期長(zhǎng)，復(fù)制推廣難度大等諸多問題。他指出，應(yīng)發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的集群作用和綠色能源應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的交流合作，促進(jìn)全鏈條融合創(chuàng)新，開發(fā)新技術(shù)、創(chuàng)造新模式、應(yīng)用新產(chǎn)品，深化綠色選址、綠色設(shè)計(jì)、綠色采購(gòu)、綠色制造、綠色運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)發(fā)展體系。
袁鈺建議，主管部門方面，由地方工信、科技部門牽頭，研究出臺(tái)適合本地?cái)?shù)據(jù)中心行業(yè)能源轉(zhuǎn)型的激勵(lì)政策，鼓勵(lì)光伏、鋰離子電池等較成熟的能源電子產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的應(yīng)用；企業(yè)主體方面，面向不同規(guī)格數(shù)據(jù)中心能源轉(zhuǎn)型需求，發(fā)布定制化解決方案，以光電子器件、功率半導(dǎo)體器件等數(shù)據(jù)中心能源電子核心部件為重點(diǎn)，著力攻關(guān)小尺寸、高效率、高可靠性等產(chǎn)品性能難題；行業(yè)協(xié)會(huì)方面，構(gòu)建全國(guó)通用的數(shù)據(jù)中心能源轉(zhuǎn)型互通兼容認(rèn)證體系，助力政策落實(shí)、加速數(shù)據(jù)中心行業(yè)能源轉(zhuǎn)型。
