張 宇

(中國電力工程顧問集團(tuán)東北電力設(shè)計院有限公司，長春 130021)

0 引 言

2021年12月，國家發(fā)展改革委員會等部門聯(lián)合印發(fā)通知，分別同意在寧夏回族自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省、貴州省啟動建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)，并隨函規(guī)劃設(shè)立相應(yīng)國家數(shù)據(jù)中心集群；2022年2月，四部門再次聯(lián)合印發(fā)通知，分別同意在粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū)、長三角地區(qū)、京津冀地區(qū)啟動建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)，并隨函規(guī)劃設(shè)立相應(yīng)國家數(shù)據(jù)中心集群?；谝陨贤ㄖ?，中國一體化算力網(wǎng)絡(luò)總體布局設(shè)計宣告完成，明確在全國設(shè)立共計8個算例樞紐節(jié)點(diǎn)、10個國家數(shù)據(jù)中心集群，“東數(shù)西算”工程全面啟動。

繼“南水北調(diào)”、“西電東送”工程后，中國又一次展開大規(guī)?？鐓^(qū)域資源調(diào)配，“東數(shù)西算”工程將成為中國未來數(shù)據(jù)化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施[1]?！皷|數(shù)西算”工程的開展，旨在解決中國東部地區(qū)數(shù)據(jù)中心能耗成本高漲、指標(biāo)緊張、空間受限等問題的同時，提升西部地區(qū)可再生能源消納能力，進(jìn)而發(fā)展出數(shù)據(jù)中心與可再生能源有機(jī)結(jié)合的綠色新格局。

1 西部地區(qū)可再生能源特點(diǎn)

中國西部地區(qū)大多為干旱及半干旱氣候，低植被覆蓋率及長日照的地理條件使地區(qū)可再生資源十分豐富，故此其具有不同的集群特點(diǎn)。充裕的土地、充沛的電力、涼爽的氣候等西部的獨(dú)特資源奠定了新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的基礎(chǔ)。西部地區(qū)是全國新能源裝機(jī)及占比最高的區(qū)域電網(wǎng)，而中國存在西部地區(qū)可再生能源與用電負(fù)荷地域不匹配[2]、跨省跨區(qū)資源調(diào)度不完善、外送受限等矛盾，基于此，西部電網(wǎng)具有新能源就地消納難的特點(diǎn)。

2 算力西遷下數(shù)據(jù)中心布局

隨著信息化時代的到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)改變了人們的生活方式，創(chuàng)造了更多新產(chǎn)業(yè)及新業(yè)態(tài)，給傳統(tǒng)行業(yè)注入新的生機(jī)和活力。數(shù)據(jù)中心作為算力核心，也已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，可謂“新基建”領(lǐng)域的重中之重。

目前，中國數(shù)據(jù)中心集中分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但能源、土地資源相對緊張的東部地區(qū)?！皷|數(shù)西算”工程的實施，將使可再生能源、土地資源豐富的西部地區(qū)承接?xùn)|部地區(qū)的算力需求，實現(xiàn)資源的統(tǒng)籌布局，推動數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通與綠色集約發(fā)展[3]。

表1列出了“東數(shù)西算”的布局節(jié)點(diǎn)，西部四大樞紐節(jié)點(diǎn)分別劃定為貴州貴安新區(qū)貴安電子信息產(chǎn)業(yè)園、內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)和集寧大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園、甘肅慶陽西峰數(shù)據(jù)信息產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、寧夏中衛(wèi)工業(yè)園西部云基地等4個起步區(qū)邊界。

表1 “東數(shù)西算”布局節(jié)點(diǎn)

布局于西部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，其優(yōu)勢在于氣候、能源和環(huán)境，有利于降低成本、節(jié)能減排。數(shù)據(jù)中心不但可以大量使用風(fēng)電、光伏等可再生能源，西部地區(qū)的低溫條件亦有利于數(shù)據(jù)中心的散熱冷卻。因此，布局于西部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，一方面可以將地區(qū)豐富的可再生能源進(jìn)行充分消納，另一方面可以帶動地區(qū)參與到“新基建”浪潮中，在“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略背景下實現(xiàn)綠色發(fā)展。

3 數(shù)據(jù)中心消納西部可再生能源模式探索

一面是寧夏、甘肅、貴州、內(nèi)蒙古取之不盡、用之不竭的風(fēng)能、太陽能面臨的輸送與消納難題，一面是京津冀、長三角、粵港澳、成渝樞紐處于未來重要戰(zhàn)略地位的數(shù)據(jù)中心行業(yè)全天候不間斷的能源巨大需求，在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心與西部地區(qū)可再生能源有機(jī)結(jié)合的新格局已經(jīng)來臨[4]。政策層面，國家發(fā)展改革委員會等四部門于2021年12月印發(fā)的文件中提出，“到2025年，數(shù)據(jù)中心和5G基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局”，并強(qiáng)調(diào)通過對數(shù)據(jù)中心可再生能源使用水平的提升，促進(jìn)可再生能源就近消納。

3.1 配套建設(shè)可再生能源電站

在加快構(gòu)建“東數(shù)西算”一體化算力體系的系列舉措中，四部門文件提出強(qiáng)化能源布局聯(lián)動，加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心和電力網(wǎng)一體化設(shè)計，推動可再生能源向數(shù)據(jù)中心供電，并支持?jǐn)?shù)據(jù)中心集群配套可再生能源電站，對落實“東數(shù)西算”成效突出的數(shù)據(jù)中心項目優(yōu)先考慮能耗指標(biāo)支持。《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》將推動光伏發(fā)電等可再生能源與大數(shù)據(jù)中心、5G基站等信息產(chǎn)業(yè)的深度融合發(fā)展。同時，將研究制定相關(guān)工作方案，引導(dǎo)符合環(huán)保、能效等標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)中心向西部清潔能源優(yōu)勢地區(qū)集中，鼓勵數(shù)據(jù)中心通過自建風(fēng)光儲新能源專線供電、雙邊交易等方式因地制宜實現(xiàn)綠色電力直接供應(yīng)，提升數(shù)據(jù)中心綠色電能使用水平。同時，將鼓勵開展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)用電負(fù)荷需求側(cè)管理，通過市場化手段更多利用水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源，為大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷提供綠色低碳能源保障，進(jìn)一步降低用能成本，促進(jìn)西部地區(qū)清潔能源就地消納，減少大數(shù)據(jù)中心的碳排放。

由企業(yè)在數(shù)據(jù)中心所在區(qū)域?qū)で笄鍧嵞茉赐顿Y，參與電站開發(fā)，自發(fā)自用，實現(xiàn)“發(fā)-輸-用”零碳數(shù)據(jù)中心、100%清潔能源本地供應(yīng)及消納，電站產(chǎn)生的“余電”部分，還可以采用綠電及碳匯的方式帶來收益。

但是，目前數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)尚未與可再生能源供給與消納有機(jī)結(jié)合，數(shù)據(jù)中心行業(yè)對擴(kuò)大可再生能源應(yīng)用的重視程度有所不足，數(shù)據(jù)中心的可再生能源使用量認(rèn)定機(jī)制也不完善。在河北、貴州等可再生能源豐富的地區(qū)，雖然已經(jīng)有部分?jǐn)?shù)據(jù)中心實現(xiàn)或計劃實現(xiàn)100%使用可再生能源供電的案例，但僅從踐行社會責(zé)任、提升品牌形象、提高市場競爭力等主觀原因出發(fā)而投資建設(shè)配套可再生能源電站的企業(yè)尚屬少數(shù)[5]，缺乏從根本上激發(fā)企業(yè)主觀能動性，自主將數(shù)據(jù)中心的發(fā)展與能源轉(zhuǎn)型、氣候變化、可再生能源發(fā)展緊密結(jié)合的政策激勵。

3.2 參與電力市場綠電交易

通過電力市場直接采購可再生能源電力，是指數(shù)據(jù)中心直接與可再生能源電力企業(yè)或售電公司進(jìn)行交易，采購可再生能源電量。中國綠色電力試點(diǎn)已于2021年9月7日正式啟動交易，綠電交易特指以綠色電力產(chǎn)品為標(biāo)的物的電力中長期交易，用以滿足電力用戶購買、消費(fèi)綠色電力的需求，并提供相應(yīng)的綠色電力消費(fèi)認(rèn)證，是在電力中長期市場體系框架內(nèi)設(shè)立的全新交易品種。

常規(guī)電力市場的參與主體大部分為火力發(fā)電等常規(guī)能源，可再生能源則主要通過電網(wǎng)企業(yè)保障性收購參與上網(wǎng)。綠電交易平臺為數(shù)據(jù)中心電力用戶提供了購買綠色電力的渠道，助力企業(yè)踐行社會責(zé)任，提升其品牌競爭力。同時，綠電交易依托區(qū)塊鏈技術(shù)，對“生產(chǎn)—交易—消費(fèi)”全環(huán)節(jié)進(jìn)行溯源，保證可再生能源環(huán)境價值的精確傳導(dǎo)。隨著電力市場化改革的持續(xù)深入，可再生能源消納，尤其是跨省、跨區(qū)資源調(diào)度以及可再生能源電力價格的下降，將會有效降低數(shù)據(jù)中心參與電力市場交易的門檻，為數(shù)據(jù)中心提供進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源電力消費(fèi)的機(jī)遇。

傳統(tǒng)的電力市場交易并不涉及到綠證的轉(zhuǎn)移和環(huán)境權(quán)益的轉(zhuǎn)移，僅僅是電能量的轉(zhuǎn)移，而每度綠電交易存在0.01～0.03元的環(huán)境權(quán)益溢價，雖然每個省溢價的高低不同，但基本上均超過本地燃煤標(biāo)桿的基準(zhǔn)價或者原有平價項目被電網(wǎng)保障性收購的價格。數(shù)據(jù)中心作為高耗能行業(yè)，企業(yè)對其用電成本極度敏感，現(xiàn)階段參與綠電交易的意愿不夠強(qiáng)。

4 數(shù)據(jù)中心消納西部可再生能源政策建議

4.1 推動數(shù)據(jù)中心與西部可再生能源深度融合發(fā)展

重視數(shù)據(jù)中心與西部可再生能源的深度融合，借助“東數(shù)西算”工程，將有持續(xù)耗能需求的數(shù)據(jù)中心與可再生能源供給與消納有機(jī)結(jié)合。結(jié)合西部地區(qū)可再生能源自身特點(diǎn)，總結(jié)運(yùn)用政府和社會資本合作(public-private partnership，PPP)等模式經(jīng)驗，吸引數(shù)據(jù)中心企業(yè)進(jìn)行可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、配網(wǎng)設(shè)施建設(shè)，并通過出臺鼓勵數(shù)據(jù)中心就近投資可再生能源電站、配套網(wǎng)絡(luò)等的相關(guān)政策，支持企業(yè)自發(fā)自用綠色電力，為標(biāo)桿項目提供相關(guān)能耗指標(biāo)等支持，從制度激勵上進(jìn)一步提升“新基建”工程發(fā)展質(zhì)量。

4.2 推動“碳-電”市場聯(lián)動，加強(qiáng)綠電市場建設(shè)

宏觀碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)取決于穩(wěn)步推進(jìn)碳市場與電力市場間的聯(lián)動建設(shè)。中國碳市場正處于起步階段，目前只納入了發(fā)電行業(yè)，隨著數(shù)據(jù)中心類高耗能行業(yè)的納入，將有效提升行業(yè)的減排動力及社會責(zé)任感，激發(fā)其主動尋求可再生能源應(yīng)用的意愿。電力市場方面，中國綠電交易市場剛剛起步，參與主體優(yōu)先選擇國際公認(rèn)的無補(bǔ)貼風(fēng)電、光伏發(fā)電，并優(yōu)先組織綠電交易需求較為旺盛的地區(qū)開展試點(diǎn)，再逐步擴(kuò)展到全國范圍。應(yīng)持續(xù)推動全國范圍內(nèi)的電力市場建設(shè)，尤其是一體化算力網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的綠電市場互聯(lián)互通，通過市場機(jī)制發(fā)現(xiàn)價格，提升低價清潔可再生能源消納規(guī)模[6-7]。

5 結(jié) 語

“東數(shù)西算”工程的開展，既解決了中國東部地區(qū)數(shù)據(jù)中心能耗成本高漲、指標(biāo)緊張、空間受限問題，又提升西部地區(qū)可再生能源消納能力。隨著國家新基建和一體化大數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策的進(jìn)一步落地，西部地區(qū)可再生能源正迎來結(jié)合數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)消納的新契機(jī)。

該文結(jié)合西部地區(qū)可再生能源分布現(xiàn)狀、自身特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，總結(jié)分析當(dāng)前數(shù)據(jù)中心發(fā)展面臨的主要問題及訴求，為下一步推動數(shù)據(jù)中心與可西部再生能源深度融合發(fā)展戰(zhàn)略提供參考與支撐，發(fā)揮好“碳-電”市場聯(lián)動、綠電市場建設(shè)在進(jìn)一步推動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速提質(zhì)中的作用，將有效促進(jìn)數(shù)據(jù)中心消納西部可再生能源，為中國“碳達(dá)峰、碳中和”綠色發(fā)展做出切實貢獻(xiàn)。