数据中心能源十大趋势

数字化和低碳化，是世界发展的大趋势和大潮流。近日，华为数字能源发布《数据中心能源十大趋势白皮书》，白皮书中指出，未来5年的算力需求复合增长率达到50%，数据中心作为数字经济和智能世界的底座，也将迎来黄金发展期。

(资料图片仅供参考)

趋势一：低碳化

碳中和已成为全球共识和使命，驱动数据中心加速迈向绿色低碳化。光伏、风电、水电等清洁能源将更普遍地应用于数据中心，预计到2027年，绿电使用率超过50%，从源头上实现绿色低碳。同时，通过采用先进节能解决方案和余热回收等节能技术，大幅提升能源使用效率和能源回收利用率，持续推动数据中心走向低碳化。

趋势二：可持续发展

数据中心的可持续发展，主要体现在对能源、资源的利用效率以及对环境的影响等方面。在具体的衡量指标上，数据中心将从以往的唯PUE论，向PUE、可再生能源利用率、水资源利用效率（WUE）、碳利用效率（CUE）、空间利用效率（SUE）、市电利用效率（GUE）、材料回收率以及全生命周期污染物排放等多维度综合指标转变。

趋势三：快速部署

随着AI和HPC的快速发展，全球算力需求高速增长，未来5年复合增速超过50%。这类算力需求的特征与传统截然不同，它会在短时间快速爆发，以ChatGPT为例，其上线仅2个月，月活跃用户突破1个亿，这些突增的业务量对数据中心的快速部署提出更高要求，未来数据中心建设速度将从当前的12个月缩短到6个月，甚至更短。

趋势四：高密化

根据摩尔定律，芯片每2年更新一代，其性能和功耗同步大幅提升，推动数据中心从低密走向高密化。未来，随着算力和功率密度的持续攀升，云数据中心将成为主流业务场景，多样化算力协同成为常态，单IT机柜主流功率密度将从6-8KW/柜提高到12-15KW/柜@2027，超算、智算中心功率密度将提升至30kW以上。

趋势五：弹性扩容

传统数据中心建设是一步到位，初期投资大，后期扩容升级难，基础设施与IT设备迭代周期不匹配。IT设备的生命周期一般为4-5年，其功率密度基本每5年翻番，而数据中心基础设施的生命周期为10-15年。因此，未来数据中心应具备弹性升级能力，1代基础设施能够匹配未来2-3代IT设备功率演进，同时通过标准化设计，实现按需部署和弹性扩容。

趋势六：预制化

为应对传统数据中心建设周期长、运维难等挑战，预制化极简架构将成为主流。以电力模块为例，采用预制化和全模块化设计，核心部件工厂预安装、预调试，现场交付时间从2个月缩短至2周，满足业务快速上线需求。未来的数据中心从千柜级建筑到万柜级园区，采用预制化架构，建设周期从12个月缩短至6个月@1000柜，可实现快速交付和分期按需部署。

趋势七：储备一体

数据中心作为“能耗大户”，是新能源消纳和储能的重要应用场景。由于新能源发电存在间歇性和随机性，其大规模接入易影响供电稳定性，加上政策引导峰谷电价差，鼓励错峰用电，储能系统价值日益凸显。数据中心通过部署储能系统，逐步从短时备电走向储备一体化，一方面通过参与电网调频调峰，大幅提升电网稳定性；另一方面，通过削峰填谷，有效提升出电率，可多部署IT机柜以增加收益。

趋势八：分布式制冷

传统集中式制冷系统，运维复杂、故障域大、可靠性低，一旦发生故障往往影响整个数据中心的可靠运行。相比之下，分布式制冷系统针对单个Datahall配置冷源，并按需设置冗余，单点故障不影响整体运行，还具备快速交付的优势。未来，分布式制冷系统凭借灵活架构和高可靠性等优势，将逐步取代集中式制冷成为大型数据中心首选制冷方案。

趋势九：智能营维

随着数字化技术和AI技术的快速发展，数据中心规模持续扩大，运维复杂度也大幅提升，智能营维在提升数据中心资源利用率和可靠性方面发挥越来越重要的作用。其主要包括两个方面，一是通过智能运营，自动盘点数据中心资产状态，实现资产价值最大化；二是通过智能运维，实时识别故障和节能调优，进一步提升运维效率，实现预测性维护和能效最优。

趋势十：安全可信

安全性和可靠性是数据中心基础设施的重中之重。随着数字化、智能化程度的进一步提升，数据中心会更加重视硬件可靠性、软件安全性、系统韧性、安全性、隐私性和可用性。在硬件层面，基于AI技术实现从器件、设备到系统三层级的预测性维护；在软件层面，重点投入分层级防御，通过软硬结合，持续构筑数据中心安全防线。

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