在“雙碳”目標下，能源電子產業作為電子信息技術和新能源需求融合創新產生的新興產業，迎來了難得的發展機遇。近日，工業和信息化部等六部門聯合發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》（以下簡稱“《指導意見》”），旨在加快推動能源電子各領域技術突破和產品供給能力提升。
作為新型基礎設施節能降耗的關鍵環節，數據中心行業能源轉型正在進行時。賽迪顧問電子信息產業研究中心分析師袁鈺在接受《中國電子報》記者采訪時表示，數據中心作為重點應用領域，受益于能源電子高效、安全、經濟、智能等優勢，其能源利用效率有望進一步提升。與此同時，能源電子發展的重要方向之一是提升可再生能源電力的消納水平，將為數據中心低碳清潔發展提供新思路和新途徑。
加速提升綠色能源利用率
《指導意見》指出，推動能源電子重點領域深度融合，提升新能源生產、存儲、輸配和終端應用能力。推動能源綠色低碳轉型，促進清潔能源與節能降碳增效、綠色能源消費等高效協同。
秦淮數據能源規劃總監高小淇對《中國電子報》記者說道：“新政策統籌協調供需兩端，將電子信息技術和新能源深度融合、協同發展，一方面為終端用戶尋找更豐富的清潔電力來源，另一方面為新能源拓展消納渠道，實現共贏。”
從工信部等六部門公布的國家綠色數據中心名單來看，綠色可再生能源的高利用率是數據中心“變綠”的一大共通點。例如，入選名單的阿里巴巴張北數據中心年均PUE已低于1.2，達到國際先進水平，綠色能源使用率超過50%，實現全年300余天自然冷卻，大大降低了空調系統的電力消耗。
百度云計算（陽泉）數據中心、騰訊懷來東園云數據中心BD1棟等也紛紛入選名單。不僅如此，百度早在2021年就宣布了2030年實現集團運營層面的碳中和目標，并明確了數據中心、辦公樓宇、碳抵消、智能交通、智能云、供應鏈六大碳中和路徑。騰訊也公布了“凈零路線圖”，提出“不晚于2030年，實現自身運營及供應鏈的全面碳中和；不晚于2030年，實現100%綠色電力”的目標。
聯想、中科曙光、華為等大型數據中心基礎設施供應商也在踴躍探索利用綠色能源技術為數據中心“瘦身”的路徑。例如，聯想自主研發的“溫水水冷”技術能夠把整體PUE降到1.1以下，降低42%以上的能耗和間接碳排放，入選《國家綠色數據中心先進適用技術產品名錄》。中科曙光自主研發的浸沒式相變液冷技術可將數據中心PUE值降至1.04，能效比提升30%以上。華為對于“下一代數據中心”的定義也將清潔能源的大規模應用作為一大核心點，并指出疊光疊儲、余熱回收等節碳技術的發展將有效幫助數據中心實現可持續發展。
“在‘零碳’發展趨勢下，新能源將成為數據中心未來電力的基礎來源。”潤迅數據集團CEO楊波在接受《中國電子報》記者采訪時表示，根據新能源的不同特點和優勢，可以優化其在數據中心的廣泛應用。比如，分布式光伏具備就近建設、就近供電、成本較低的特點，加強分布式光伏建設，可提升新能源的供電量，采用電網結合應急電源的方式，可利用儲能提高數據中心的供電穩定性。
分布式儲能正在成為新風口
《指導意見》提出，采用分布式儲能、“光伏+儲能”等模式推動能源供應多樣化，提升能源電子產品在新型基礎設施領域的應用水平。面向“東數西算”等重大工程提升能源保障供給能力，建立分布式光伏集群配套儲能系統，促進數據中心等可再生能源電力消費。
楊波指出，持續穩定的供電是數據中心正常運行的基本條件。在綠色轉型發展趨勢下，若能加快新能源供電，與當地電網有機結合實現數據中心穩定供電，不僅是IDC企業迫切希望的，同時也更好地滿足了終端用戶個性化用電需求。
由于光伏、風電等新能源電力輸出具有間隔性、隨機性和波動性等特點，能夠快速響應，且作為不間斷電源(UPS)在停電時確保重要負荷供電的分布式儲能系統成為數據中心行業的一個新風口。
落地在深圳市大梅沙社區的萬科中心園區就采用了零探智能400kWh/200kW分布式儲能系統，可根據用戶側負荷的特性曲線和光伏發電出力的變化配備400kWh/200kW儲能，實現“分布式電源自律控制、柔性負荷自治控制”，達到能源需求與生產供給協調化以及資源優化配置的目的。
國網新疆電力有限公司也在探索通過分布式儲能打造綠色數據中心的路徑。項目建設中，基于華云云平臺的分布式存儲能自動進行應用感知，適配不同的應用負載模式，利用標準化的硬件設施構造存儲資源池，虛擬化已有的存儲設施空間，打破數據調度壁壘，實現互聯互通，從而提升運維效率，降低IT成本。
世紀互聯高級副總裁朱華此前表示，IDC行業可以著手做一些分布式儲能加數據中心，可以用RN架構里面其中50%的容量做儲能，同時在整個內部還可以做一些峰谷套利和新能源消納，這里面還潛藏著將來可以無限應用的場景等待大家共同探索。
微電網有望成為保障用電最優解
《指導意見》提出，探索開展源網荷儲一體化、多能互補的智慧能源系統、智能微電網、虛擬電廠建設，開發快速實時微電網協調控制系統和多元用戶友好智能供需互動技術，加快適用于智能微電網的光伏產品和儲能系統等研發，滿足用戶個性化用電需求。
近年來，伴隨可再生能源利用率持續提升，以及儲能成本的迅速下降，數據中心電網結構也在持續優化升級。業內觀點認為，數據中心將整合冷熱電聯產、可再生能源、燃料電池和儲能，成為微電網的重要落地場景，未來消納全球微電網發電量有望達30%以上。
微電網由分布式電源、負荷、儲能、變配電和控制系統構成，主要是利用儲能和控制裝置，實現分布式電源與本地負荷電力電量自平衡。目前數據中心微電網落地項目已不在少數。例如張北云計算基地綠色數據中心新能源微電網項目是國家發展改革委、國家能源局聯合公布的第一批28個新能源微電網示范項目之一，總裝機規模220兆瓦，項目建成后年發電量約4.5億度，目標可再生能源滲透率超過100%。
楊波指出，微電網具備孤網運行能力、日常輸送電能能力等，探索微電網的應用推動新能源成為數據中心常用能源。實際上，微電網的存在可以被看做是一個“調度者”，幫助數據中心平衡儲能、柴油發電機、大電網、可再生能源發電，進一步提高可再生能源應用占比。
值得一提的是，綠色可再生能源、分布式儲能、微電網理論上可以成為數據中心能源轉型的解決方案，但現實中的落地仍然存在一些堵點。袁鈺分析稱，如光伏、抽水蓄能等綠色可再生能源，受天氣、季節影響，發電量波動較大，但數據中心的用電穩定性要求較高，因此綠色可再生能源并網助力數據中心能源轉型存在較大難度。而分布式儲能、微電網也存在技術和接入方面的問題。
高小淇表示，數據中心能源轉型的痛點還包括僅靠市場化交易無法實現100%綠電；集中式新能源無法直接給數據中心供電，源網荷儲系統投資高、回收期長，復制推廣難度大等諸多問題。他指出，應發揮數據中心的集群作用和綠色能源應用經驗，加強與產業鏈上下游企業的交流合作，促進全鏈條融合創新，開發新技術、創造新模式、應用新產品，深化綠色選址、綠色設計、綠色采購、綠色制造、綠色運營的可持續發展體系。
袁鈺建議，主管部門方面，由地方工信、科技部門牽頭，研究出臺適合本地數據中心行業能源轉型的激勵政策，鼓勵光伏、鋰離子電池等較成熟的能源電子產品在數據中心行業的應用；企業主體方面，面向不同規格數據中心能源轉型需求，發布定制化解決方案，以光電子器件、功率半導體器件等數據中心能源電子核心部件為重點，著力攻關小尺寸、高效率、高可靠性等產品性能難題；行業協會方面，構建全國通用的數據中心能源轉型互通兼容認證體系，助力政策落實、加速數據中心行業能源轉型。
