全球数据中心建设的步伐正随着边缘计算、物联网、5G等新兴技术的创新应用到来而加速，大型、超大型数据中心逐渐成为数据中心建设的趋势。然而你，5G、人工智能蓬勃发展，数据中心如雨后春笋般涌现，也成为耗电大户。据中国电子节能技术协会统计，2017年我国数据中心用电量达到1200亿千瓦时，预计2020年将超过2000亿千瓦时，占全社会用电量2%以上。
2019年京、沪、深三地相续出台数据中心新政,力图通过能源管理和技术手段优化新建及改造数据中心PUE设计值。同时,严控IDC规模、布局和用能,坚持“限量、绿色、集约、高效”的产业发展方向。
01
国家和地方相关部门发布众多政策
伴随着数据中心的速度和规模不断增加，高能耗的现象让大多数城市都吃不消，为控制不断投建的数据中心能耗，近年来，国家和地方相关部门发布了众多政策文件。
2018年9月，北京市政府公布的《北京市新增产业的禁止和限制目录》(2018年版)要求，全市层面禁止新建和扩建互联网数据服务、信息处理和存储支持服务中的数据中心(PUE值在1.4以下的云计算数据中心除外)，中心城区全面禁止新建和扩建数据中心。
今年2月，工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局三部门联合发布《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，提出加快高耗能设备淘汰，建立健全绿色数据中心标准评价体系和能源资源监管体系，明确到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的PUE(电能使用效率值，越低代表越节能)达到1.4以下。
4月，深圳印发了《深圳市发展和改革委员会关于数据中心节能审查有关事项的通知》。深圳市更侧重于改造现有数据中心，对不同PUE阶段的数据中心，给予不同的政策支持，例如对PUE值为1.3-1.35（含1.3）的数据中心，新增能源消费可给予实际替代量20%及以下的支持…
6月，上海市经信委印发了《上海市互联网数据中心建设导则（2019）》，提出“严禁上海市中环以内区域新建IDC（数据中心）”“单项目规模应控制在3000至5000个机架，平均机架设计功率不低于6kW，机架设计总功率不小于18000kW”“PUE值严格控制不超过1.3”等标准。
02
清洁能源组合成未来发展趋势
当前,数据中心转向支撑更多的数字化战略,企业业务依靠IT系统来支持各种新的应用、包括人工智能、物联网等。目前来看,大多数大型数据中心都在积极应对数据中心能耗问题,特别是大型数据中心都正在通过提高UPS效率、尝试使用清洁能源、自然冷却等方式降低PUE,取得了不错的效果。其中,供电模式是目前数据中心提升能源效率讨论的新方向。
无人驾驶、智能电网、智能制造、远程医疗、智慧交通等应用场景对数据中心的可靠性要求越来越高,需要为这些承载关键业务的分布式网络寻求更经济、高效的动力保障。这种边缘转变也将导致未来几年需要提供多种创新供电解决方案来支撑网络边缘的各种设备。在这种需求下,电源技术不能只关注传统的负载端,向电网端转移是未来发展趋势。
例如,让新能源与不间断电源、市电并网供电,架构微电网让供电更靠近负载侧减少数据中心的初始基础设施投资正在成为研究热点。但是新的供电方式都有一个共同点,就是要有完善的电力灾备预案,因此在自然灾害和人为失误的情况下保障供电变得非常有挑战。另一方面,随着多种形式能源的输入,常用的传统备电方式不再符合主流的节能减排要求,未来将会使用更加清洁的燃料能源。所以,多能源的/清洁能源数据中心能源组合是未来数据中心供电侧发展趋势,而如何优化数据中心能源组合也是即将要面临的挑战。
03
不用电的数据中心盘点
微软：苏格兰海底数据中心、亚利桑那州数据中心
微软于去年在苏格兰水域部署了一个独立的数据中心。此数据中心40英尺长，拥有864台服务器和27．6PB的存储空间。微软海底数据中心的部署地附近是欧洲海洋能源中心潮汐涡轮机与海浪能量转换装置的试验场地，它们利用海水的流动产生电力。潮汐速度最高可达每小时9英里。
不仅海底有潮汐涡轮机等装置可以实现发电，海岸上还有高耸的风力发电机以及布满屋顶的太阳能电池板，它们每天以100%可再生能源的方式为岛上10000名居民提供着丰富的电力，海底数据中心也由这些设备提供电力，根据官方提供的数据，其在满负荷运行的情况下功率低于250kW。
今年，微软宣布计划在亚利桑那州ElMirage和Goodyear开发新的数据中心园区，为了减少数据中心的碳足迹，微软加大了对太阳能的投资，正在与当地太阳能公司FirstSolar和 SunStream 2光伏太阳能发电厂合作。在理想情况下，微软新数据中心可充分利用该工厂150兆瓦的产能，将采用100%的可再生能源。
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日本京瓷建设首个完全利用可再生能源供电的数据中心
京瓷在北海道建设日本国内首个完全利用可再生能源供电的数据中心。京瓷的子公司京KYOCERACommunicationSystems于4月在北海道石狩市开工建设数据中心。该数据中心占地面积3200平方米，将设置约300架设备。最大用电量为2000千瓦，预计2021年完工。
此数据中心将运用光伏、风力和生物质能，结合蓄电池储能和人工智能高效发电。除了使用京瓷的光伏面板外，还将在附近新建风力发电设备。与使用当地木材的生物质能发电企业携手采购电力。还将采用将冰存储在地下、夏季用于冷却设备的“冰雪发电”技术和蓄电池储能。
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谷歌在丹麦建设数据中心
Google斥资约6亿欧元在丹麦西部的Fredericia建设数据中心，这是其在欧洲的第五座数据中心，预计2021年完工。丹麦拥有高品质的数据基础建设和可再生能源生产力，Google认为，丹麦Fredericia现有的基础设施，符合Google要打造高效能、现代数据中心的需求。
Google承诺，丹麦数据中心在能源和电力的使用上都将是100%无碳的，因此，Google也在寻找再生能源计划的新投资机会，像是太阳能、海上风力发电和陆上风力发电。
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北京冬奥云数据中心充分发挥风能、太阳能优势
北京冬奥云数据中心地处张北坝上地区。由于当地风能、太阳能资源丰富，冬奥云数据中心将最大限度地利用当地风能、太阳能等清洁能源，借助自然力量降温，每年只有约15天需要使用传统制冷模式，能耗降低59%，是国内首个年平均PUE（能源使用率）小于1.2的最优用电效率典范。
北京冬奥会体育赛事的数字化传播等将依靠风能、太阳能等清洁能源提供的计算力运转，打造绿色低碳的“云上奥运”，为世界呈现一场完全数字化的奥运盛宴。
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阿里云千岛湖数据中心采用湖水制冷
阿里云千岛湖数据中心的最大特点是节能环保，得益于千岛湖地区年平均气温17度，其常年恒定的深层湖水水温，借助水冷却，90%的时间无需要电制冷，与普通数据中心相比，全年可节电约数千万度，减少碳排放量相当于1万多吨煤。除了节能，千岛湖数据中心还可以节水，年平均WUE(水分利用率)为0.197。
据阿里云方面介绍，千岛湖数据中心因地制宜采用了湖水制冷。深层湖水通过密闭管道流经数据中心，帮助服务器降温，再流经2.5公里的青溪新城中轴溪，作为城市景观呈现，自然冷却后最终回到千岛湖。此外，该数据中心广泛采用光伏太阳能、水力发电等可再生能源，服务器余热也被回收用作办公区采暖。
