數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能的尷尬與解決思路

到2025年底，全國(guó)數(shù)據(jù)中心布局更加合理，整體上架率不低于60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均增長(zhǎng)10%，平均單位算力能效和碳效顯著提高。

——《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》）主要目標(biāo)之一

伴隨數(shù)字化、智能化發(fā)展，數(shù)據(jù)中心用電持續(xù)快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)年均用電增速將達(dá)到15%，是我國(guó)能源消耗增速較快的領(lǐng)域之一。想要實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，可再生能源利用率的提高是關(guān)鍵?！缎袆?dòng)計(jì)劃》對(duì)此進(jìn)行強(qiáng)調(diào)也體現(xiàn)了這一點(diǎn)。而想要實(shí)現(xiàn)，除了提升電網(wǎng)中新能源裝機(jī)并網(wǎng)外，還要數(shù)據(jù)中心提升“專屬”可再生能源發(fā)電，也就需要儲(chǔ)能。

這是因?yàn)?，?dāng)前可再生能源中發(fā)展最為迅速、最受關(guān)注的風(fēng)、光供能并不不穩(wěn)定，與數(shù)據(jù)中心用能原則相悖，想要利用必須建設(shè)儲(chǔ)能。但依托現(xiàn)實(shí)來(lái)看，數(shù)據(jù)中心配備大型儲(chǔ)能卻并不多見。其中原因包括：數(shù)據(jù)中心能耗巨大，現(xiàn)階段儲(chǔ)能容量很難滿足兆瓦級(jí)電量需求；鋰電池存在安全隱患；成本巨大，投入產(chǎn)出比不高等。

一方面是政策要求、節(jié)能減碳必須；一方面是技術(shù)、成本等挑戰(zhàn)，這倒逼著行業(yè)做出改變，數(shù)據(jù)中心當(dāng)前應(yīng)用儲(chǔ)能，不是“+儲(chǔ)能”，而是“儲(chǔ)能+”，即并非數(shù)據(jù)中心建設(shè)、發(fā)展儲(chǔ)能，而是儲(chǔ)能與數(shù)據(jù)中心通過(guò)微電網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)等形式進(jìn)行深度融合。

綠電直供、源網(wǎng)荷儲(chǔ)，“儲(chǔ)能+”推動(dòng)可再生能源利用

為推動(dòng)數(shù)據(jù)中心可再生能源使用比例，儲(chǔ)能+數(shù)據(jù)中心的結(jié)合已經(jīng)開始探索，如當(dāng)前被廣泛提及的綠電直供、源網(wǎng)荷儲(chǔ)，在政策推動(dòng)下，應(yīng)用逐步增多。

綠電直供是指通過(guò)直接使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源發(fā)電，實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)的綠色化。在落地過(guò)程中，需要儲(chǔ)能來(lái)平衡供需關(guān)系，?確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?！缎袆?dòng)計(jì)劃》等多項(xiàng)政策中已明確鼓勵(lì)發(fā)展。

相關(guān)探索也在增多，?如“全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)”和林格爾數(shù)據(jù)中心集群綠色能源供給示范項(xiàng)目，規(guī)劃總裝機(jī)規(guī)模360MW，其中風(fēng)電裝機(jī)容量為300MW、光伏裝機(jī)容量為60MW，配建259.2MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)。光伏和風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目2024年年底運(yùn)營(yíng)后，將會(huì)為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中數(shù)云科、并行科技等四家數(shù)據(jù)中心提供綠電直供服務(wù)，每年減少二氧化碳排放約63.5萬(wàn)噸。

圖：“全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)”和林格爾數(shù)據(jù)中心集群綠色能源供給示范項(xiàng)目

源網(wǎng)荷儲(chǔ)是以“電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能”為整體規(guī)劃的新型電力運(yùn)行模式，在與數(shù)據(jù)中心結(jié)合時(shí)，是以算力節(jié)點(diǎn)為單位的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化體系，從算力節(jié)點(diǎn)的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)整體運(yùn)行鏈條進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，保證數(shù)據(jù)中心的安全、低成本用電。

目前在政策推動(dòng)下，數(shù)據(jù)中心與源網(wǎng)荷儲(chǔ)的融合不斷加深，如合盈數(shù)據(jù)（懷來(lái)）科技產(chǎn)業(yè)園，基于“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化的數(shù)據(jù)中心選址策略，依托產(chǎn)業(yè)協(xié)同，在張家口可再生能源發(fā)電項(xiàng)目中獲取穩(wěn)定綠色電力，以實(shí)現(xiàn)100%綠電供應(yīng)。

圖：合盈數(shù)據(jù)（懷來(lái)）科技產(chǎn)業(yè)園

廣西首個(gè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”新能源數(shù)據(jù)中心，來(lái)賓新能源數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，依托“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”項(xiàng)目，可提供7515個(gè)5kW機(jī)柜。其建設(shè)將推動(dòng)“數(shù)、網(wǎng)、算、電、綠”多維融合，發(fā)揮算力與綠色電力一體化優(yōu)勢(shì)。

內(nèi)蒙古首個(gè)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目，中金數(shù)據(jù)烏蘭察布零碳算力基地項(xiàng)目總投資62億元，建成后，將提供約2.5萬(wàn)架機(jī)柜，實(shí)現(xiàn)高比例綠色算力供給。

通過(guò)綠電直供、源網(wǎng)荷儲(chǔ)等形式，儲(chǔ)能與數(shù)據(jù)中心的融合進(jìn)程不斷加深，推動(dòng)了綠色算力的建設(shè)。

當(dāng)下的液冷、未來(lái)的儲(chǔ)能，數(shù)據(jù)中心“+儲(chǔ)能”是必然趨勢(shì)

數(shù)據(jù)中心配置大型儲(chǔ)能設(shè)備較好，但這并不意味著數(shù)據(jù)中心不發(fā)展儲(chǔ)能。甚至恰恰相反，在技術(shù)與投入產(chǎn)出比進(jìn)一步優(yōu)化后，數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能應(yīng)用潛能巨大，“+儲(chǔ)能”是必然趨勢(shì)。

如同液冷一樣，智算爆發(fā)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心功率密度提升，需要更高效的散熱方式，液冷自此脫穎而出。數(shù)據(jù)中心對(duì)于用電安全、綠色發(fā)展、降本增效要求也在持續(xù)提升，這些都需要儲(chǔ)能作為基礎(chǔ)。在技術(shù)與商業(yè)模式成熟后，儲(chǔ)能將成為必備品，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步發(fā)展。

具體來(lái)看，首先，儲(chǔ)能可提升可再生能源比例，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定用電、綠色低碳發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心運(yùn)行最基本的要求就是安全，儲(chǔ)能充分契合了這一特性。其能夠解決供電不穩(wěn)定的問(wèn)題，提高風(fēng)光能源的使用，實(shí)現(xiàn)碳排放的降低。同時(shí)，在技術(shù)突破下，儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)更為龐大的電量存儲(chǔ)后，可以在市電斷電時(shí)，作為備用電源為數(shù)據(jù)中心供電，保證數(shù)據(jù)中心用電的平穩(wěn)。而這也讓儲(chǔ)能有望替代柴發(fā)，進(jìn)一步減少碳排。

其次，儲(chǔ)能能夠?qū)崿F(xiàn)削峰填谷，節(jié)約成本，甚至可以讓數(shù)據(jù)中心從負(fù)荷側(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)楣╇妭?cè)，獲取市場(chǎng)效益。

儲(chǔ)能的形式?jīng)Q定了其可以選擇在用電高峰放電，在用電低谷進(jìn)行蓄能，通過(guò)此可以有效節(jié)約數(shù)據(jù)中心用電成本；在技術(shù)、應(yīng)用模式等更為成熟后，儲(chǔ)能還有可能通過(guò)并網(wǎng)的形式參與到電力市場(chǎng)調(diào)峰行為中，讓數(shù)據(jù)中心從中獲益。屆時(shí)，在綠電、碳交易市場(chǎng)中，數(shù)據(jù)中心的身份將從買方變?yōu)橘u方，能夠從中獲得更多收益。

值得注意的是，數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能不只是電能，蓄冷、儲(chǔ)熱等均包含在其中，相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用上的發(fā)展對(duì)于數(shù)據(jù)中心同樣意義非凡。以余熱回收為例，如果能夠充分開發(fā)并實(shí)現(xiàn)有效儲(chǔ)能，將推動(dòng)余熱在供暖乃至農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，有效提升經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的拓展，促進(jìn)多產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心與儲(chǔ)能的結(jié)合、發(fā)展，將推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳，更多技術(shù)應(yīng)用與解決方案也在持續(xù)發(fā)展，加快數(shù)據(jù)中心綠色化。

為促進(jìn)智算綠色低碳、普惠易用。8月27日，由中國(guó)IDC圈主辦的中國(guó)智算產(chǎn)業(yè)綠色科技大會(huì)將在上海召開。大會(huì)以“綠色智算 新質(zhì)未來(lái)”為主題，將邀請(qǐng)政府主管部門領(lǐng)導(dǎo)、高校學(xué)者、業(yè)內(nèi)專家、研究機(jī)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)商、頭部數(shù)據(jù)中心服務(wù)商、液冷廠商、能源企業(yè)、投融資代表等，通過(guò)演講、圓桌對(duì)話、煙臺(tái)會(huì)等形式，從政策、技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案、生態(tài)等角度聚焦算力、電力、制冷、設(shè)備等，分享探討如何提升可再生能源使用比例、提高能源效率、降低綠電成本、深化節(jié)能改造、推進(jìn)算電熱高效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)智算綠色低碳發(fā)展。

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