從ChatGPT到DeepSeek，大模型迅猛發展對數據中心能耗提出挑戰——如何提高能源利用率，降低碳排放？

據2025年1月發布的《數據中心綜合能耗及其靈活性預測報告》，預計到2030年，中國數據中心用電量將占全社會用電量的4.8%。一方面，可通過增加綠電占比，實現綠色低碳運營。另一方面，可將“廢熱”變為熱源。

澎湃研究所研究員與余熱回收技術相關企業交流后發現，中國數據中心余熱回收利用尚處于萌芽期，與發展較為成熟的北歐國家相比，離產業化尚有差距，市場潛力還有待開發。因此，還需政府從協同機制、標準制定、標桿性項目方面予以更多支持。

“熱數據”余熱適合產城一體化

相比鋼廠、化工廠產生的余熱，數據中心是“無煙工廠”，產生的余熱更加清潔。服務器等IT設備產生的大量余熱通過空調等冷卻系統，一般被直接排放到空氣中而浪費了。可以使用熱泵技術，從數據中心的冷卻系統中收集余熱，對熱量“提純”——提高溫度，應用在區域供暖、生活熱水、工業用熱和農業溫室等多種場景中。

不過，由于管道鋪設成本、余熱溫度衰減問題，數據中心與供熱需求方距離不宜太遠。中國大部分數據中心回收的余熱，較適宜供所在園區使用，一些位置偏遠的數據中心，則適合供應給農業溫室。

北京市熱力集團有限責任公司王紅霞等人在《數據中心余熱回收技術及供暖應用》中建議，靠近城市居民小區以及全年有供熱需求的工業園區，或靠近城市鍋爐二次網供水區域，能夠在數據中心采暖有效半徑內利用數據中心余熱。

一般來說，智能駕駛、金融類數據調用頻次較多，對數據及時性要求較高，屬于“熱數據”，處理這類數據的數據中心更靠近城市；另一類主要用于存儲財務數據等“冷數據”的數據中心，則相對遠離城市。

這意味著，處理“熱數據”的數據中心，需兼顧電力需求與城市發展，因此是競爭激烈的稀缺性資源。這類數據中心具有城市區位優勢，相比位于偏遠地區的鋼廠、化工廠，更適合實現“產城一體化”，也有利于發揮數據中心的集聚效應，服務城市生活應用場景，將余熱回收利用與對外供熱進行有機結合。

需要技術應用，需要協同

丹麥、芬蘭、瑞典等北歐國家在數據中心余熱回收利用方面起步較早，應用案例較多。

2011年，芬蘭赫爾辛基公共能源公司收集云計算數據中心廢熱，為企業建筑或居民建筑供暖，再將冷卻后的氣體輸送回數據中心，給數據中心降溫。

在丹麥，能效解決方案供應商丹佛斯（Danfoss）的數據中心余熱回收利用解決方案，應用在了Facebook位于歐登塞的數據中心項目中。通過水管網回收數據中心的排熱，并利用熱泵將來自數據中心的溫水配合額外的可再生能源，產生高溫熱水用于區域供暖，靠區域管網向社區中6900戶居民供暖。

圖片來源：丹佛斯（Danfoss）中國

相較而言，中國數據中心利用余熱回收還處于探索階段。億安天下懷來云數據中?、騰訊天津濱海數據中心、阿里巴巴千島湖數據中心、萬國數據北京三號數據中心、UCloud優刻得烏蘭察布云計算中心、中國移動哈爾濱數據中心、中國電信重慶云計算基地等在實踐余熱回收項目。

是什么阻礙了中國數據中心余熱回收利用的應用發展？

一方面，數據中心余熱回收落地應用場景，難在多方協同。“數據中心余熱回收應用的難點已經超過了數據中心本身。”丹佛斯中國區總裁、丹佛斯中國傳動事業部負責人徐陽告訴澎湃研究所研究員。比如，為周邊居民區供熱時，供熱管網設施建設，牽扯多個利益相關方，包括政府、房產公司、熱力公司。

2022年，丹佛斯在落地實施園區綜合能源利用項目時，與天津武清經濟技術開發區高村科技創新園、天津國網綜合能源合作，期間與當地政府、園區管委會進行了多次溝通。最終，通過周邊2個數據中心的5000個機架的散熱量獲取余熱，滿足周邊附近辦公樓、酒店、商業區的采暖、制冷、生活熱水等供能需求，供能面積約10.345萬平方米。

另一方面，數據中心余熱品質較低，如何系統化應用技術是關鍵。雖然數據中心余熱豐富，但需通過熱泵等技術，將其轉化為高品位熱能，才能用于區域供暖、生活熱水等。據了解，從全球看，數據中心余熱回收利用的每一項局部技術均已具備。但在中國，這些技術的應用才剛剛起步。因此，如何將局部技術形成系統化應用，是中國數據中心余熱回收利用的關鍵。盡管丹佛斯是一家丹麥企業，但其在中國持續投資近30年，包括數據中心余熱回收利用解決方案在內的相關產品，已實現中國本土團隊創新及直接生產。“技術難點并非某項技術，而在于如何將其應用在復雜系統中，探索出如何做成一項系統性工程。”徐陽說。

支持既要可量化也要有標桿性示范

政策鼓勵是一方面，最終還是要靠市場的力量。2024年7月，《數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》提出，加強數據中心余熱回收利用，鼓勵企業自建熱量回收系統，用于園區供熱、城市供暖、設施農業等。

一是形成有效的規劃協同機制，算好能耗的“經濟賬”，既要實現整體利益最大化，也要讓參與者從中獲益。要加大數字化力度，通過可視化手段，讓相關參與者看到可量化的成效，將能源消耗的投資回報賬算得更清楚。以丹佛斯為例，數據中心余熱回收利用的投資回報周期，通常在2至3年左右。這一時間，也因技術、能效、穩定性的不同而異。

二是進一步細化政策，通過標準帶動產業發展。《上海市數據中心建設導則（2021版）》提出了“綜合PUE”指標。在PUE（該指標是電能利用效率，評價數據中心的核心指標，指數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源的比值）基礎上，將余熱利用納入標準體系。“綜合PUE更能綜合客觀評價數據中心的電能利用效率。上海從標準制定角度，推動數據中心余熱回收利用，這一示范效應非常重要，值得推廣應用。只有政企協力，在實踐中不停嘗試、驗證，才能實現數據中心余熱回收利用的產業化。”徐陽說。

三是鼓勵更多標桿性試點項目，逐漸拉動整個產業鏈。比如，位于北京經濟技術開發區的萬國數據恒長數據中心余熱回收項目，是北京首個成功實現余熱回收對外供熱的項目，年供熱量達4000GJ，年減少二氧化碳排放166.6噸。政府通過打造更多標桿性項目，主動牽頭鏈接供需方，可加速數據中心余熱回收利用從萌芽期走向產業化。

就區域而言，相比北方地區，未來長江流域以南等未提供集中供暖的地區，將更有可能應用數據中心余熱回收利用，尤其是長三角地區。徐陽認為，一方面是因為長三角地區供暖，呈現出典型的市場經濟特征，因此優質、成本低、環保降碳的熱源，具備推廣機會；另一方面，經濟發展較快、數據中心分布較多的長三角地區，存在提升生活舒適度的用戶需求，具備市場空間。

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