数据中心成为用电大户 电网企业促进清洁用能

核心提示 连续8年以超过12%的速度增长，今年将突破2000亿千瓦时，2030年将突破4000亿千瓦时……乘着“数字新基建”的东风，我国数据中心的用电量正不断增长，折射出用能方式在调整、经济结构在优化、新的动能在聚集。数字产业蓬勃发展，电网企业正大力开拓蓝海，为数字化转型开辟更多想象空间。

发一条朋友圈需要多少电？

手机的电量几乎可以忽略不计。实际上，从你拇指点击发送的瞬间起，那些花哨的图文就以朴素的二进制编码，迅速传输到了某个数据中心闪着蓝光的巨型机架里。层层堆叠的服务器和网络设备24小时不停全年无歇，你发朋友圈的电量，基本都用在了这里。

2018年，全国的数据中心“吃”掉了1608.89亿千瓦时的电量，占当年全社会用电量的2.35%，比整个上海市的用电量还要多。截至2019年，数据中心用电量连续8年以超过12%的速度增长。

据国网能源研究院有限公司预测，今年我国数据中心整体用电量将突破2000亿千瓦时，占全社会用电量的比重升至2.7%；到2030年用电量将突破4000亿千瓦时，占全社会用电量的比重将升至3.7%。

“数字新基建”的东风来了。从数据中心用电量看数字产业发展，三件事显而易见：用能方式在调整、经济结构在优化、新的动能在聚集。

电量用在了哪里？

很简单，数据中心里的大量主机与服务器、供配电系统高强度不间歇运转，产生了大量新增用电需求。但另一个重要却很有隐蔽性的原因是制冷。

就像电脑用久了会发烫，数据中心千亿级别的芯片一起“开工”，大量废热同时排放，其发烫程度远高于普通电脑。为了保证每台服务器都在适宜的温度、湿度下工作，数据中心必须配置冷水机组、冷却塔等大型制冷系统，以快速吸入热空气、排出冷空气，保障服务器正常运转。

统计数据分析，制冷带来的用电量占数据中心整体用电量的40%左右，而电费又是数据中心运营成本的大头。因此，互联网巨头们绞尽脑汁，不断寻找更适合数据中心生存的天然“冰箱”。例如，微软将数据中心“埋”在了加利福尼亚海岸约9米深的海底和苏格兰奥克尼群岛水下，脸书（facebook）的数据中心建在了北极圈以南100千米处的瑞典吕勒奥镇。

当然，对大多数企业来讲，这些特殊案例并不具备复制性和推广性。把目光转回来，实际上，我国大部分数据中心都选择在气候更凉爽、能源资源更丰富的西部地区“扎堆”出现。

中国移动、中国联通、中国电信及亚马逊、奇虎360，均在宁夏中卫设立了数据中心。新疆克拉玛依、昌吉和阿克苏地区，聚集了大批云计算和大数据中心。甘肃移动第二大数据中心项目于去年夏天开建。继2017年中国南方数据中心在贵州建立后，去年3月，苹果（乌兰察布）数据中心项目开工。此外，华为、阿里、腾讯和谷歌、英特尔、微软都纷纷选择让数据中心落户贵州、内蒙古。

河北张家口正在建设“中国数坝”。在2019年中国国际数字经济博览会的中国数坝·张家口专场对接会中，张家口共有12个数字产业合作项目签约，总金额达587.5亿元。今年，张家口将形成投资过千亿元、服务器规模达150万台的大数据产业集群。

一份来自华北电力大学的报告显示， 2023年我国数据中心总用电量将达到2667.92亿千瓦时，2019年至2023年5年的年均增长率将达10.64%。这一数字，高于多数传统行业用电增速并领跑新动能行业用电增速。这毫无疑问是电力需求新的增长点。

“放大镜”里看变化

透过数据中心用电量这个放大镜，可以清晰地看到数字经济的全面提速和经济结构的转型升级。

据国家能源局发布的数据，7月份我国全社会用电量6824亿千瓦时，同比增长2.3%。其中，第三产业用电量1164亿千瓦时，同比增长5.3%。

上半年，依托大数据、云计算、物联网等新技术的服务业发展势头强劲，信息传输、软件和信息技术服务业用电量增长了27.7%，其中互联网数据服务业用电量同比激增71.6%。

技术密集型的新兴产业用电量曲线持续上扬，是早就出现的趋势，也仍是正在发生的现实。整体来看，拉动全社会用电量增长的主动力不再是传统的高耗能产业，经济结构正在发生变化，新旧动能加速转换。

分地区看，7月份，东、中、西部和东北地区全社会用电量增速分别为2%、-4.1%、7.8%和2.4%，西部地区一骑绝尘，遥遥领先。上半年，西部12省份用电量合计同比增长2.9%，高出全国平均水平4.2个百分点。

新疆的数据很能说明问题。上半年，新疆电网售电量639亿千瓦时，同比增长7.26%。从用电量统计口径数据看，新疆全行业用电量达578亿千瓦时，同比增长5.5%。对比产业用电数据，占全行业用电65.1%的第二产业，用电量同比下降了7.8%；反观占全行业用电量仅33%的第三产业，用电量同比增长43%。值得注意的是，大数据和“云”相关科技企业上半年用电量达65亿千瓦时，同比增长了200%。1～7月份，信息传输、软件和信息技术服务业贡献了172.33%的增长率，成为支撑新疆电量迅猛增长的“大功臣”。

“近年来，我国分地区用电量增速总体上呈现‘西高东低’的特点，这与数据中心密集布局西部地区有着重要关系。目前看来这一态势还将继续。”国网能源院有关专家表示，尤其是在今年的疫情防控中，大数据技术被广泛用于追踪感染者人群接触史、锁定感染源及密切接触人群。与此同时，在线医疗、远程教育、云会议、云办公盛行，疫情直接倒逼数字技术应用和数字经济加速发展，也让更多人看到了大数据的价值和潜能。

反过来，以数据中心为代表的新兴产业蓬勃发展，也在国际环境不确定因素增加的当下，为畅通我国经济内循环、推动实现高质量发展注入了强劲动能。腾讯公司副总裁、腾讯云总裁邱跃鹏公开表示，“新基建”让实体经济在应对疫情影响时更有韧性，将成为后疫情时代经济社会发展的重要推动力。

要“吃”得更健康

2019年2月，工信部、国家机关事务管理局、国家能源局发布《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，提出了到2022年数据中心清洁能源应用比例大幅提升的要求。

“数据中心长年累月不间断运行，它的负荷曲线不存在明显的峰谷波动，更接近于一条直线。”国家电网公司电力调度控制中心专业人士说。

如何理解这条“直线”？国网能源院经济与能源供需研究所专家唐伟告诉记者，这是一系列虚拟技术的综合结果，比如负载平衡技术。“数据中心非常聪明，一些非实时的任务可以自行延迟处理。同一云服务商下分布各地的数据中心之间，还能友好地互相分担工作，保证了负载的基本平衡。”唐伟说，“数据中心工作负载在时空上的灵活性，反映在用电方面就是负荷相对平稳可控，也就是大家看得到的那条平稳直线。”

数据中心用电的平稳、可控性让它们能很好地配合清洁能源资源分布的地域特征，更好地消纳清洁电能。华北电力大学经济与管理学院教授张素芳说：“清洁能源多分布在西部地区，数字产业多布局在东中部负荷中心。东中部的数据处理任务转移到西部进行，既平衡了负荷，增加了当地清洁能源消纳，实际上也省下了电力外送通道空间。”她与华北电力大学电气与电子工程学院教授王鹏共同撰文阐释：“如果对东部一个3万千瓦数据中心的电力负荷进行时空调控，将其三分之一的批处理负载转移至西部数据中心处理，就可在西部地区可再生能源富余时段为其腾出1万千瓦的‘西电东送’通道容量。”

当前，宁夏、内蒙古等地开展了可再生能源市场化交易，在促进本地消纳的同时降低客户用电成本。河北、贵州等地已有部分数据中心实现或计划实现100%使用清洁能源供电。

5月，青海海南州大数据产业园一期投运。产业园选址于此，看中的正是这里丰富的清洁能源资源。100多千米外的西宁南川工业园区，青海三江源国家大数据中心在7月青海连续31天全部以清洁能源供电期间，共“吃”掉了约60万千瓦时的清洁电。

今年，政府工作报告首提“两新一重”，数据中心被中共中央政治局会议、中央经济工作会议多次“点名”，数字产业走上了更加重要的位置。各种政策加持下，互联网“大厂”迫不及待站上“数字新基建”风口：阿里3年投入2000亿元、腾讯5年投入5000亿元大规模建设数据中心，百度将云服务器规模扩容至500万台，总投入超过3000亿元……仅百度、阿里巴巴、腾讯三家就砸出了万亿规模的市场——数字经济增长和大数据产业蓬勃发展，是当下各种不确定性中最大的“确定”。

“瓦特”与“比特”碰撞，共赢局面打开：“大厂”积极入局，追逐市场兵家必争之地；电网开拓蓝海，为数字化转型开辟更多想象空间。从更大范围看，我国经济结构持续优化升级，数字经济为各行各业注入智慧与动能，意在塑造高质量发展、科技感十足的未来。

（李易峰、王宏霞、李可克对本文亦有贡献）