最近，“碳中和”成为热词，从国家政策到行业领域屡见提及：中央经济工作会议将做好碳达峰、碳中和工作列入今年重点任务之一，制定2030年前碳排放达峰行动方案。
2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这既是中国作为负责任的大国向世界许下的承诺，也是为了人类可持续发展作出的庄严宣誓。
我们国家近期宣布了国家“碳中和”目标：“力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。”碳中和，被上升到了一个前所未有过的高度。科技企业，能源企业也相继宣布启动碳中和计划。碳中和是一个需要全社会共同努力，协同发展，才能达成的目标。数据中心作为数字经济体系的基础设施，一直是公认的高能耗产业，因此数据中心的碳中和压力也远超一般产业。
数据中心的能耗之高，已经有赶超传统重工业的趋势。据工信部网站数据，截至2017年底，我国各类在用数据中心总量已经达到28.5万个，全年耗电量超过1200亿千瓦时，约占我国全社会用电量2%。
虽然数据中心行业不断进行绿色改造，尝试液冷、自然冷却、间接蒸发冷，甚至将数据中心沉入海底等制冷方案。但总体看，数字经济发展对数据中心的大量需求，必然导致数据中心成为少数碳排放量将在未来很长时间内处于正增长的产业。在产业层面，PUE已经成为衡量数据中心是否节能的重要指标。各大核心城市也纷纷出台指导意见，要求各地建设的数据中心必须达到指定的PUE值。但随着高功率机架、大规模数据中心、液冷数据中心的不断落地，散热等非IT耗电已经被压制到了极限，而作为分母的IT耗电却依旧在急速攀升，PUE在降低能耗方面的指导意义并不大。与石化、钢铁等其他行业不同的是，互联网产业的碳排放主要来源于电力使用，其中又以作为互联网基础设施的数据中心电力使用为主。电能，既是数据中心的运行能源，更是数据中心的生产原料。巨额的电力源源不断地转化为庞大的算力，支撑着整个数字社会的正常运转。也是因此，数据中心的耗电也往往是惊人的。据相关预测，到2030年全球ICT耗电量将占全球总电量的5%，而数据中心10年TCO中电费占比将超过60%。
因此，从源头入手，探索数据中心减碳、零碳成为一条可行、有效的道路。产业上下游中，有大量的企业为此做出努力。04
零碳DC
零碳DC的核心除了节能、节地、节水、节材等节约资源的措施外，大胆采用风能、太阳能等新能源，利用热回收等方式进行能源循环利用是实现PUE降到1.0x，达到低碳甚至零碳的主要途径。
未来5年，IT设备持续向高算力、高功率密度演进，CPU和服务器功率持续提升，同时，伴随AI应用的需求增长，AI算力比重进一步提升。为平衡效率和成本，数据中心必将向高密化发展。预计到2025年，多样化算力协同将成主流，主流云数据中心将形成15~30kW/柜混合部署形态。IT设备的生命周期一般为3~5年，大体上其功率密度每5年翻一倍，而数据中心基础设施的生命周期为10~15年。数据中心基础设施需支持架构弹性、分期投资，以生命周期最优的CAPEX满足2~3代IT设备的功率演进。同时，由于承载的IT业务不同，数据中心须具备弹性能力，匹配不同功率密度的IT设备混合部署，实现按需扩容，节省空间。互联网业务呈现短时间内快速爆发的特征，受疫情影响，业务侧数据和流量需求激增，快速部署成为刚需。此外，数据中心由支撑系统转为生产系统，需匹配“云”的应用需求，更快上线意味着更快收益。未来，数据中心TTM将从典型水平9-12个月降低至6个月，甚至3个月。应对传统数据中心建设缓慢和初期投资成本大的弊端，系统级和数据中心级架构极简将成为主流。数据中心供电/制冷架构将从传统架构向一体化链路级融合产品演进。在预制化、全模块化设计下，数据中心具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势。传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂、占地面积大、故障定位难等问题，随着锂进铅退趋势推进，以及锂电池成本的不断下降，锂电将在数据中心得到规模应用，逐渐走向全面锂电化。相对传统铅酸电池，锂电池生命周期是铅酸电池的两倍，同时在占地面积、运维效率、使用寿命和安全性等方面存在优势，可节省用地面积70%，实现供电系统的高密化和模块化。由于冷冻水系统架构复杂，不利于快速部署和运维，同时，在碳中和愿景的驱动下，少水甚至无水的制冷系统将成为主流。而模块化架构的间接蒸发冷却系统采用一体化产品设计，可缩短部署时间、降低运维难度，同时充分利用自然冷却资源，大幅降低制冷系统的电力消耗，在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统。随着数字化变革不断深入，数字技术、通信技术和AI技术的创新应用不断增多，数字孪生技术将得到更普遍的应用，融入数据中心的规划、建设、运维、调优等全过程，实现数据中心可视可管可控，带来极佳的数据中心全生命周期使用体验。随着IOT、AI技术的不断完善和普遍应用，将逐渐替代重复劳动、专家经验和商业决策，数据中心将逐步实现由运维、节能、运营等单域的智能化，向规划、建设、运维、优化的全生命周期数字化和自动驾驶演进，包括AI能效优化，实时调节参数；AI运维，7*24不停时巡检，预测性维护；AI运营，在线仿真，自动设计业务。数据中心基础设施智能化程度不断提升，随之面临的网络安全威胁成倍增加。数据中心须实现系统级、器件级、设备级三层预测性维护，同时具备硬件可靠、软件安全、系统韧性、安全性、隐私性、可用性六个特征，分层级防御，巩固数据中心安全可信。
当前“新基建”正加快布局、加速落地，数据中心迎来了新的增长周期，这也意味着IDC产业面临的“碳中和”任务也更加艰巨与紧迫。
河姆渡作为智建行业平台，将继续秉持绿色发展理念，与广大伙伴协同合作，尽早推出覆盖产业链上下游的有效碳中和解决方案与计划，共同实现数字化的白云蓝天。
