數據中心作為數字經濟發展的基石，同時也是能耗“大戶”，在“雙碳”背景下實現低碳綠色轉型勢在必行。

2023年政府工作報告提出，要“統籌能源安全穩定供應和綠色低碳發展，科學有序推進碳達峰碳中和。”當前，協同推進降碳、減污、擴綠、增長，關鍵是抓好“三生”(生產、生活、生態)聯動減碳。《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》中提出，新建大型、超大型數據中心PUE值降到1.3以下，國家樞紐節點降到1.25以下。

而在北上廣深為首的核心一線城市更是推出了更為詳細的節能減排政策，例如北京市發展和改革委發布的《關于進一步加強數據中心項目節能審查的若干規定》中提出：新建、擴建數據中心年能源消費量大于等于1萬噸標準煤的項目，PUE值不應高于1.25等要求。

同時，隨著ChatGPT的火爆出圈，越來越多企業都想擠進該賽道，但在這背后，有關ChatGPT的環境成本問題開始受到越來越多的關注。有機構曾表示，要訓練這樣一個包含1750億參數的大模型，需要上萬個CPU/GPU 24小時不間斷輸入數據，將帶來巨大的耗電量。可以預見，日后算力不斷增長，以及生成式AI的訓練、訪問都需要大流量的云服務器支持，數據中心的需求將被迅速拉升，這也意味著它將帶來更大的耗電量及碳排放量。

因此，建設綠色數據中心不僅符合雙碳戰略的要求，對于企業自身降本增效也將有著巨大的作用。

中國人民銀行清算總中心資深專家、原清算中心園區部總經理尼米智，在日前召開的2023北京CIO年會上，詳細介紹了數據中心節能減碳的改造思考與實踐。

中國人民銀行清算總中心資深專家、原清算中心園區部總經理 尼米智

當今數據中心PUE現狀

數據中心PUE是Power Usage Effectiveness的簡寫，是評價數據中心能源效率的最基本和最有效的指標之一。PUE=數據中心總能耗/IT設備能耗，PUE值越接近于1，表示一個數據中心的綠色化程度越高。

尼米智表示，當前國內外先進的數據中心機房PUE值通常小于1.5，目前在運營的老舊數據中心的PUE值一般比較高，大都在1.8以上，甚至達到2~3之間。部分新建大型數據中心的PUE值可達到1.3到1.4的水平。

傳統數據中心通過新技術改造來降低PUE，一般可以使PUE降到1.6以下。近年來，通過技術改造，加之AI智能化技術的應用，精細化管理和控制來降低PUE，根據數據中心所處氣候條件不同，PUE可以降低到1.3-1.4，甚至可達1.2。

數據中心節能降耗的新技術

數據中心節能降耗途徑無非是從冷卻系統節能、供電系統、智能化系統節能節能這三個方面入手。

數據中心的智能化系統主要包括綜合布線、門禁、視頻、照明，消防等系統。而門禁、視頻、消防系統基本上沒有潛力可挖，所以智能化系統節能主要集中在照明系統和樓宇BA系統節能。

供電系統節能主要包括采用高效節能變壓器、UPS設備，采用新型的集成配電架構，配合以精細運維管理來實現。此外，自動化、智慧化的運維管理系統;節省空間、安全可靠、靈活方便的母排及末端小母線應用;重量輕、監控精準、TCO更好的鋰電應用;新能源及儲能一體化應用;以及各種高低壓回路新產品，都是數據中心配電節能改造路徑。

相較于傳統數據中心的建設周期長、擴展性差、能耗高、運維難度大等問題，微模塊數據中心可以根據設計目標，以合理的方式配置系統。相比傳統機房，微模塊數據中心制冷效率有大幅提升，結合水冷系統、自然冷卻系統，PUE可降至1.5以下，因此更節能。此外，微模塊數據中心的智能管理系統能夠幫助客戶節能降耗，實現數據機房多層級、精細化能耗管理，通過多種報表精確定位能源額外損耗點。基于大數據分析，輸出節能優化方案，構建綠色數據機房。

新型冷卻技術的應用

“在數據中心，如果想節能改造，更多的是要在空調上下功夫。”尼米智表示。

在新型冷卻技術應用及節能中，尼米智首先介紹了自然冷卻技術及更高機械運行效率。新風自然冷卻技術就是利用新風的空氣循環來達到室內空氣冷卻的技術。新風自然冷卻技術應用范圍廣，具有很強的復制性。室外新風直接自然冷卻可以在氣溫合適的情況下節能效果明顯顯。

間接蒸發冷卻作為蒸發冷卻的一種應用方式，通過換熱器進行室內外空氣熱交換，實現機房冷卻。由于室內外空氣隔離，室內空氣質量和濕度不受室外氣候影響。間接蒸發冷卻主要有三種工作模式：間接風風換熱自然冷卻模式(室外<18℃);間接蒸發自然冷卻模式(干球溫度>18℃，濕球溫度<18℃);間接蒸發自然冷卻+機械冷卻的混合模式(濕球溫度>18℃)。

此外，尼米智還詳細介紹了帶自然冷卻的風冷冷水機組、蒸發冷熱管空調、氟泵節能技術等冷卻技術。

氟泵系統代替傳統的壓縮機直膨機械制冷系統進行制冷，可以有效節能降耗，實現碳排放的減少，搭載氟泵技術的制冷循環系統，在室外低溫情況下不需要壓縮機啟動，僅由氟泵，驅動整個制冷循環。在過渡季節，氟泵技術的混合模式提升了冷凝器后的液態制冷劑壓力，從而在相同的電子膨脹閥開度的情況下，提升蒸發壓力，減少壓縮機做功，從而達到節能的效果。

服務器液冷技術的應用

今年春節檔的《流浪地球2》，讓更多人知道了服務器液冷技術。當今液冷從服務器領域進入更廣闊的數據中心領域。

液冷數據中心就是應用液冷技術和液冷服務器等設備的數據中心，液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發熱部件進行換熱，帶走熱量的技術。液冷技術的高效制冷效果有效提升了服務器的功率密度，在單位空間布置更多的服務器，提高數據中心運算效率，兼具降噪，余熱回收等優勢。

液冷技術常見的有浸沒式、冷板式、淋浴(噴淋)式。浸沒式液冷技術通過浸沒發熱器件，使得器件與液體直接接觸，進行熱交換。噴淋液冷服務器是通過在服務器內部部署噴淋模塊，采用一種對人、IT設備和環境無害無腐蝕的絕緣液體，有針對性地對發熱器件進行噴淋降溫的解決方案。冷板式液冷技術是通過冷板(通常是銅、鋁等高導熱金屬構成的封閉腔體)將發熱元器件的熱量間接傳遞給封閉在循環管路中的冷卻液體，通過冷卻液體將熱量帶走的一種實現方式。冷板式液冷的技術原理即利用工作流體作為中間熱量傳輸的媒介，將熱量由熱區傳遞到遠端后再進行冷卻。

除了新的硬件技術，通過一些先進的管理運維工具和軟件，建立管理制度體系等，也能達到節能減碳的目標。

最后，尼米智表示，國家有關數據中心的各項政策將會根據技術和形式的變化而變化，從現在關注考核PUE指標逐步轉向考核CUE(CUE是數據中心運營可量化碳排放指標)WUE(數據中心用水指標)等指標的綜合考核，最終走向算力與排放指標的考核。