2025年我国数据中心耗电量将增长至近4000亿Kwh，节能降耗需求迫切

发布时间：2023-03-21　　来源：立鼎产业研究网　点击量： 4247　

数据中心规模化趋势明显。按机架规模的不同，数据中心可细分为超大型、大型、中型、小型和微型数据中心。根据工业和信息化部信息通信发展司编著的《全国数据中心应用发展指引》，2016-2019 年，超大型数据中心、大型数据中心机架规模占比逐年提升，2019 年与 2018年底相比，大型、超大型数据中心的规模增速为 41.7%。中型、小型和微型数据中心占比由60.4%下滑至 24.5%，数据中心规模化趋势日渐显现。2020 年我国大型及超大型数据中心占比 75%以上。数据中心大型化规模化趋势将带来耗电量与能耗的上升。

我国数据中心按机架规模分类占比情况

资料来源：工信部、能源数字化转型白皮书（2021)

数据中心耗电量巨大，节能存在较大优化空间。数据中心耗电量随数据中心数量的增多逐年攀升。2021 年全国数据中心的耗电量超 2100 亿 Kwh。到 2025年，我国的数据中心耗电量预计将增长至近 4000 亿 Kwh。数据中心耗电量占全国用电量比重预计将从 2018 年的 1.6%增长至 2025 年的 5.8%。根据 CDCC 发布的《2021 年中国数据中心市场报告》，2021 年度全国数据中心平均 PUE 为 1.49。其中按照地区统计分析，华北、华东的数据中心平均PUE 接近 1.40，规模化、集约化和绿色化水平较高。华中、华南地区受地理位臵和上架率及多种因素的影响，数据中心平均 PUE 值接近 1.60，存在较大的提升空间。

全国数据中心耗电量（左轴）与数据中心耗电量占全国用电量比重（右轴）

资料来源：工业和信息化部

单机柜功率密度不断提升。随云计算、AI、超算等应用发展，数据中心机柜平均功率密度数预计将逐年提升。根据中国电子技术标准化研究院发布的《绿色数据中心白皮书》，2020 年我国的数据中心平均功率密度为 8-10kW，未来我国新建的数据中心向着大规模的方向发展，预计 2020 年之后单机柜功率密度在 15kW 以上。单机柜功率密度的提高将带来更高的热负荷与散热需求。

我国数据中心单机柜功率密度

资料来源：中国电子技术标准化研究院

全国PUE要求趋严，数据中心温控设备需求将不断提升。2021年11月，工业和信息化部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》。规划指出，为落实行业绿色发展，助力实现碳达峰、碳中和，目标到2025年底，信息通信业绿色发展水平迈上新台阶，单位电信业务总量综合能耗下降幅度达到15%，新建大型和超大型数据中心PUE值下降到1.3以下。2021年7月，北京发改委、指出，将对新建、扩建数据中心项目进行更严格的审查，根据不同的用能规模，对于能源使用效率（PUE）超过标准限定值的数据中心执行差别电价政策。年能源消费量小于1万吨标准煤的项目PUE值不应高于1.3；年能源消费量大于等于3万吨标准煤的项目PUE值不应高于1.15。2021年4月，上海市经济信息化委指出，新建大型数据中心综合PUE严格控制不超过1.3，并对于利用可再生能源，储能技术的项目给予引导和支持。而“东数西算”工程要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE在1.25以下，林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE在1.2以下。数据中心耗电量的不断攀升使得节能降耗迫在眉睫，同时各省份低PUE政策也对数据中心制冷设备提出了更高的要求，推动了数据中心温控设备需求的提升和产品的不断进步。

降低数据中心能耗的关键是提高机房制冷效率。数据中心的耗能主要包括 IT 设备、制冷系统、供配电系统、照明系统及其他设施(包括安防设备、灭火、防水、传感器以及相关数据中心建筑的管理系统等)。根据中国数据中心节能委员会数据，IT 设备能耗占比最大为 45%，其次为空调系统，为 40%。空调系统的能耗是数据中心的 PUE 是否能降低到合理水平的关键因素之一。根据中数智慧信息技术研究院数据，当空调系统对应的能耗占比分别为 38%、26%、17.5%时，对应的 PUE 为 1.92、1.5、1.3。因此采用高效节能的空调系统是降低 PUE 的关键。