2021年7月，工業(yè)與信息化部相繼印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展2021年工業(yè)節(jié)能監(jiān)察工作的通知》和《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，提出加強(qiáng)新型數(shù)據(jù)中心能效建設(shè)，要求新建的大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭(zhēng)降低到1.25以下，做好存量數(shù)據(jù)中心的能效監(jiān)察工作。
數(shù)據(jù)中心從誕生起就戴上了“高耗能”的帽子，水和電是數(shù)據(jù)中心所消耗的兩大主要資源，全國(guó)數(shù)據(jù)中心2021年用電量有望突破700億kwh（數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)電力供需分析報(bào)告2021》），相當(dāng)于青海2020年全省的用電量,約占全國(guó)用電總量的1%。
一、數(shù)據(jù)中心的能效指標(biāo)有哪些？
PUE（電能利用效率）和WUE（水資源利用效率）是當(dāng)前衡量數(shù)據(jù)中心能效的兩個(gè)重要指標(biāo)。
什么是PUE和WUE呢?
1、數(shù)據(jù)中心電能利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）指數(shù)據(jù)中心總耗電量與數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備耗電量的比值，一般用年均PUE值。PUE數(shù)值大于1，越接近1表明用于IT設(shè)備的電能占比越高，制冷、供配電等非IT設(shè)備耗能越低。
計(jì)算公式為：PUE=PTotal/PIT
式中：
PTotal為維持?jǐn)?shù)據(jù)中心正常運(yùn)行的總耗電，單位為kWh。PIT為數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備耗電，單位為kWh。
2、數(shù)據(jù)中心水資源利用效率（Water Usage Effectiveness，WUE）指數(shù)據(jù)中心總耗水量與數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備耗電量的比值（單位：L/kWh），一般用年均WUE值。WUE數(shù)值越小，代表數(shù)據(jù)中心利用水資源的效率越高。
計(jì)算公式為：WUE=(ΣL總耗水)/ΣPIT
式中：
ΣL總耗水為輸入數(shù)據(jù)中心的總水量，單位是L。ΣPIT為數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備耗電，單位為kWh。
其中PUE是2007年由美國(guó)綠色網(wǎng)格組織(TheGreen Grid,TGG)提出的用以評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源利用效率的一種指標(biāo),目前被國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心行業(yè)廣泛使用。比如在2020版《數(shù)據(jù)中心能效專項(xiàng)監(jiān)察工作手冊(cè)》中，就是對(duì)數(shù)據(jù)中心的PUE運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)察。
除了電能利用效率（PUE）、水資源利用效率（WUE）之外，碳使用率(CUE)、和空間使用率(SpUE)、基礎(chǔ)設(shè)施使用率(IUE)指標(biāo)也受到了國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心行業(yè)的重用。
二、目前全國(guó)數(shù)據(jù)中心的能耗情況
根據(jù)工業(yè)和信息化部編著的《全國(guó)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引（2020）》（（以下簡(jiǎn)稱“《發(fā)展指引（2020）》”），2021年1月已出版），截至2019年年底，我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模達(dá)到314.5萬(wàn)架，與2018年底相比，增長(zhǎng)39%。超大型數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模約117.9萬(wàn)架，大型數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模約119.4萬(wàn)架，與2018年底相比，大型、超大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模增速為41.7%。
數(shù)據(jù)來(lái)源：工信部《全國(guó)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引（2020）
在云計(jì)算、下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的融合應(yīng)用與行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的共同驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)。
全國(guó)數(shù)據(jù)中心利用率在提升，截至2019年年底，全國(guó)數(shù)據(jù)中心總體平均上架率為53.2%。全國(guó)超大型數(shù)據(jù)中心的上架率為45.4%，大型數(shù)據(jù)中心的上架率為59.8%，中小型數(shù)據(jù)中心的上架率為56.4%，超大型數(shù)據(jù)中心的上架率與2018年相比明顯提升，提升17個(gè)百分點(diǎn)。
數(shù)據(jù)來(lái)源：工信部《全國(guó)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引（2020）
全國(guó)數(shù)據(jù)中心能效水平保持平穩(wěn)，截至2019年年底，全國(guó)超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.46，大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.55，與前兩年相比水平相當(dāng)，最優(yōu)水平達(dá)到1.15。全國(guó)規(guī)劃在建數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計(jì)PUE為1.41左右，超大型、大型數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計(jì)PUE分別為1.36、1.39。
數(shù)據(jù)來(lái)源：工信部《全國(guó)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引（2020）
三、數(shù)據(jù)中心實(shí)際PUE知多少？
2020年9月22日，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，中國(guó)將力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這將促使國(guó)家相關(guān)部門在數(shù)據(jù)中心能耗方面出臺(tái)更加嚴(yán)厲的管控政策，對(duì)于未來(lái)新增數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)有很大的引導(dǎo)效應(yīng)。其中7月工業(yè)和信息化部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》中提出加強(qiáng)新型數(shù)據(jù)中心能效建設(shè)，要求新建的大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭(zhēng)降低到1.25以下。
但是，PUE的降低也不是一紙發(fā)文就能搞定的,它的背后牽扯到整個(gè)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈。7月27日，北京市發(fā)展和改革委員會(huì)印發(fā)《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》，對(duì)于超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限定值（PUE值1.4）的數(shù)據(jù)中心，將由北京市電力公司按月征收差別電價(jià)電費(fèi)。其中對(duì)于PUE>1.4且<=1.8的項(xiàng)目（單位電耗超過(guò)限額標(biāo)準(zhǔn)一倍以內(nèi)），執(zhí)行的電價(jià)加價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每度電加價(jià)0.2元；對(duì)于PUE>1.8的項(xiàng)目（單位電耗超過(guò)限額標(biāo)準(zhǔn)一倍以上），每度電加價(jià)0.5元，在業(yè)內(nèi)引起很大的震動(dòng)。
據(jù)了解,國(guó)內(nèi)大部分正在運(yùn)營(yíng)的超過(guò)5年以上的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行PUE值都在1.5以上,10年以上的數(shù)據(jù)中心甚至在1.8以上，少部分新建數(shù)據(jù)中心可以達(dá)到1.4甚至1.3的水平。由于目前沒(méi)有權(quán)威的第三方獨(dú)立機(jī)構(gòu)對(duì)全國(guó)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行PUE進(jìn)行測(cè)評(píng)和詳細(xì)披露，很多數(shù)據(jù)中心的PUE還是以自行對(duì)外宣傳的為準(zhǔn)。不過(guò)請(qǐng)大家注意,這里的數(shù)字是有很大的“水分”在里面，數(shù)據(jù)中心往往對(duì)外宣傳的是理論設(shè)計(jì)PUE值，在數(shù)據(jù)中心達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行前或投產(chǎn)時(shí)間超過(guò)一定年限時(shí)，運(yùn)行PUE值與理論設(shè)計(jì)值會(huì)有較大偏差。甚至個(gè)別數(shù)據(jù)中心號(hào)稱PUE能夠低至1.09,是在很極端的特定工況條件下才能達(dá)到的瞬時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，與實(shí)際運(yùn)行值出入較大，沒(méi)有任何實(shí)際意義。
數(shù)據(jù)中心PUE的降低依賴于更高效的空調(diào)制冷系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)，也就需要在初期投入更高的建設(shè)成本，數(shù)據(jù)中心企業(yè)往往會(huì)綜合建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本去考慮PUE值的設(shè)計(jì)大小，而不是越小越好。
四、結(jié)束語(yǔ)
從2019年起，工業(yè)和信息化部在每年例行的工業(yè)節(jié)能監(jiān)察重點(diǎn)工作中加入數(shù)據(jù)中心能效專項(xiàng)監(jiān)察，核算電能利用效率（PUE）實(shí)測(cè)值。也許不久的將來(lái)，我們能夠看到政府有關(guān)部門公布的全國(guó)數(shù)據(jù)中心的詳細(xì)PUE情況。
