數(shù)字化、智能化是信息技術(shù)的主流，隨著低碳化需求的增強，信息技術(shù)的綠色化成為并列于數(shù)字化、智能化的第三大趨勢。數(shù)字化、智能化推動的數(shù)字新基建方興未艾，綠色化、低碳化則要求信息基礎(chǔ)設(shè)備能耗持續(xù)降低、碳排放得到控制，因此綠色新基建的市場需求在“雙碳”風(fēng)口中放大。

　　剛剛過去的6月15日是中國第十個低碳日，在政府持續(xù)推動之下，一批節(jié)能降耗、低碳綠色的技術(shù)、方案在5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心落地實施，綠色化發(fā)展從國家戰(zhàn)略方針具化為每個建設(shè)方案的具體實現(xiàn)中。

　　在每個基站方案中降能耗

　　為了降低能耗，作為5G建設(shè)的主力軍，各地運營商結(jié)合技術(shù)發(fā)展和地方特點，采用了組合技術(shù)。

　　中國移動西藏公司在中國移動集團中并不是大的省級分公司，自成立以來累計建設(shè)基站站點11654個，但西藏公司的“綠色行動計劃”成效顯著，這些站點主要供電方式有純市電、市電+太陽能、純太陽能及太陽能+風(fēng)能四種供電方式，其中太陽能供電站有4075個，占比34.97%。

　　按照建站平均成本測算，除了維護成本外，太陽能基站相對市電基站每年節(jié)省電費11957.4元。單站每年節(jié)約用電1.31萬千瓦時，折合1.62噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少碳排放8.02噸，這在西藏地區(qū)具有重要意義。

　　據(jù)重慶聯(lián)通相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，重慶聯(lián)通在保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的前提下，通過在4G/5G網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用智能協(xié)同深度休眠、智能符號關(guān)斷、智能通道關(guān)斷、智能載波關(guān)斷等節(jié)能技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)閑時節(jié)能率達到44%。經(jīng)估算，日均可節(jié)省電量約7.3萬千瓦時，全天節(jié)能效率達到29%。

　　中國聯(lián)通總結(jié)出了設(shè)備、站點、網(wǎng)絡(luò)“三位一體”的綠色節(jié)能理念。在設(shè)備層面，積極引入大帶寬和多天線等技術(shù)，5G設(shè)備集成度和能效逐步提升；在站點層面，通過共建共享、機房集中化、站點室外化部署，充分利用自然冷源，降低空調(diào)能耗，大幅提升站點效率；在網(wǎng)絡(luò)層面，采用人工智能算法預(yù)測基站流量趨勢，從時域、頻域、空域、功率域等維度自動尋優(yōu)關(guān)斷部分有源器件�！拔磥�，我們將引入智能引擎和網(wǎng)元智能化，實現(xiàn)‘業(yè)務(wù)智營、網(wǎng)絡(luò)智優(yōu)、運維智簡’的‘自智’網(wǎng)絡(luò)，不斷推動5G網(wǎng)絡(luò)綠色低碳化發(fā)展�！敝袊�聯(lián)通5G共建共享工作組組長苗守野說。

　　為控制5G基站能耗快速增長，中國電信加快自主創(chuàng)新與產(chǎn)研協(xié)作，通過部署極簡站點，以桿替柜、以柜替房實現(xiàn)電費下降30%、減少碳排放20%；通過自研5G BBU豎插機框，充分運用空氣力學(xué)原理，大幅降低設(shè)備和空調(diào)能耗；通過試點5G BBU液冷系統(tǒng)，大幅降低了BBU制冷能耗，機房PUE降至1.1以下。中國電信還公布到“十四五”期末，實現(xiàn)單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗和單位電信業(yè)務(wù)總量碳排放下降23%以上�！笆�四五”期間，實現(xiàn)4G/5G網(wǎng)絡(luò)共建共享節(jié)電量超過450億度千瓦時，新建5G基站節(jié)電比例不低于20%。

　　此外，提高每瓦特傳送的比特量，即提高能源利用效率，也是5G兼顧設(shè)備高性能和低碳的必要手段，華為的“高密度”基站可以因為射頻單元的集成獲得30%以上的節(jié)能收益。在中興通訊看來，綠色5G包含兩個方面：一方面是網(wǎng)絡(luò)本身碳排放的持續(xù)降低，構(gòu)建一張具有極致能效比的低碳5G網(wǎng)絡(luò)；另一方面，是充分利用5G網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合賦能平臺與行業(yè)組件，賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，在提高經(jīng)營生產(chǎn)效率的同時節(jié)能減排。

　　數(shù)據(jù)中心向全周期低碳化發(fā)展

　　東數(shù)西算國家工程除了要解決如何均衡東西部的算力問題，更要解決能源的利用率問題。智能化、數(shù)字化大潮與低碳化要求相遇，必然會讓具有強烈增長意愿的數(shù)據(jù)中心拒絕野蠻生長，走綜合考慮數(shù)據(jù)中心的使用效率和用能效率的綠色之路。

　　據(jù)測算，未來5年全球算力的復(fù)合增長率將超過50%，2026年的算力會比今天增長10倍以上。目前在20多個城市建設(shè)的人工智能計算中心，都是處于上線即飽和的狀態(tài)，AI的發(fā)展對算力的需求更高。

　　那么，數(shù)據(jù)中心減排的壓力有多大？

　　清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務(wù)副院長高文勝說，我國IDC發(fā)展速度很快，平均每年新增40%，其中新建的數(shù)據(jù)中心占新增規(guī)模的70%。相應(yīng)的能源消耗也在攀升，能源支出占數(shù)據(jù)中心運營支出的95%。數(shù)據(jù)中心的用電量占全社會的用電量快速增長，2020年為2.75%，預(yù)計到2025年將達到4.05%。數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展將嚴(yán)重受限于其功耗預(yù)算和碳排放配額。

　　受碳減排壓力，數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展更傾向做全生命周期的低碳管理。

　　華為技術(shù)有限公司高級副總裁、華為數(shù)據(jù)中心能源軍團CEO楊友桂認(rèn)為，未來數(shù)據(jù)中心將從唯PUE論走向包含PUE（用電效率）、CUE（環(huán)保效率）、GUE（土地效率）、WUE（用水效率）在內(nèi)的多維評價體系。

　　從數(shù)據(jù)中心的建設(shè)開始，高能效的供配電產(chǎn)品以及組裝模式就要不斷創(chuàng)新，如疊層數(shù)據(jù)中心、廂體數(shù)據(jù)中心、柜式數(shù)據(jù)中心等�！罢麄�架構(gòu)的極簡化，會推動數(shù)據(jù)中心‘建筑預(yù)制化、機房模塊化’的建設(shè)進程。”楊友桂說，“以前的建設(shè)是現(xiàn)場施工完成鋼筋混凝土，下一代數(shù)據(jù)中心的建筑形態(tài)是嵌入式的鋼結(jié)構(gòu)架構(gòu)，在工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場組裝�！�

　　下一代數(shù)據(jù)中心的低碳化，包括供電源頭的綠色化，太陽能、水電、風(fēng)電需要更方便地接入數(shù)據(jù)中心。

　　在數(shù)據(jù)中心的制冷方面，應(yīng)盡可能多地利用自然冷源，減少電損耗。目前比較廣泛采用的是間接蒸發(fā)冷水系統(tǒng)、自然冷源、湖水制冷、水冷離心式空調(diào)系統(tǒng)、中水循環(huán)技術(shù)、間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)。中國電信在海南與海蘭信合作開發(fā)的海底數(shù)據(jù)中心項目，將數(shù)據(jù)艙安放在海底，利用海水資源進行冷卻，單艙PUE測試值低于1.1，空調(diào)系統(tǒng)全年海水自然冷卻，整個系統(tǒng)幾乎無淡水資源消耗，年WUE為0。

　　但在西部，特別是水資源不豐富的地方如內(nèi)蒙古烏蘭察布盟，全年平均氣溫低、經(jīng)常有大風(fēng)，可以推進“風(fēng)進水退”，用風(fēng)制冷。此外，近端制冷、液冷也會成為主流的制冷方式，風(fēng)冷、液冷并存將是常態(tài)。

　　全生命周期管理需要考慮如何提高數(shù)據(jù)中心的上架率，上架率超過50%以上，數(shù)據(jù)中心會獲得更好的PUE。此外，數(shù)據(jù)中心所用材料需要更加環(huán)保，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的余熱也可以回收利用。

　　數(shù)字基建綠色化要求更高

　　數(shù)字經(jīng)濟占GDP比重逐年上升，2020年占比已經(jīng)達到36%，預(yù)計到2025年將占GDP總值的半壁江山。

　　支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的是龐大的信息基礎(chǔ)設(shè)施，而且自2020年開始，我國開始啟動以5G、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等為核心的數(shù)字新基建，帶動5G基站建設(shè)總量、數(shù)據(jù)中心機架建設(shè)總量快速增長。截至今年6月，最新的數(shù)據(jù)是，5G基站已經(jīng)建設(shè)了161.5萬個�？梢钥吹剑�自2020年到2022年，我國5G基站每年新增約65萬站。

　　中國信通院《數(shù)據(jù)中心白皮書2022》顯示，按照標(biāo)準(zhǔn)機架2.5kW統(tǒng)計，截至2021年年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達到520萬架，近5年年復(fù)合增長率超過30%。受東數(shù)西算、一體化大數(shù)據(jù)算力網(wǎng)絡(luò)項目的推動，新型數(shù)據(jù)中心將有新一輪的建設(shè)。

　　2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》。國家發(fā)展改革委、國家能源局等五部門也聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動重點領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見》，其中要求新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率不超過1.3；到2025年，數(shù)據(jù)中心電能利用效率普遍不超過1.5。

　　專家認(rèn)為，數(shù)字基建對碳排放帶來的影響應(yīng)該從兩方面分析。一個是受需求驅(qū)動，大量的數(shù)字基建將產(chǎn)生明顯的能耗；另一個角度來看，數(shù)字基建在實現(xiàn)減排效益同時，對經(jīng)濟有顯著的帶動作用。GSMA研究顯示，當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)占全球碳排放的0.4%，然而對于其他行業(yè)的節(jié)能減排可以實現(xiàn)10倍的杠桿效應(yīng)。中國電信總經(jīng)理李正茂表示，算力每投入1元，將帶動GDP增長3~4元。