数据中心是信息时代的重要基础设施，随着全球数据中心的大量建设，数据中心能耗问题日益严峻。相关预测，到2030年全球ICT耗电量将占全球总电量的5%，而数据中心10年TCO中电费占比将超过60%。
站在“十四五”开局之年与“碳达峰”“碳中和”的背景下，能源行业作为碳减排的先行者，仍存在缺乏顶层设计、产业链协同不足等问题，3月9日，华为数字能源产品线数据中心能源领域总裁费珍福发布数据中心能源十大趋势，旨在外部世界发展与自身转型的双重驱动的大背景下，聚焦顶层设计，共同探讨数据中心能源发展趋势与机遇，助推产业链实现绿色低碳发展。
能耗问题日趋明显
2020年3月，中央正式把“大数据中心”纳入新基建核心领域，发改委“十四五”规划，将加快推进全国一体化大数据中心体系建设，在新一轮产业变革和数字化与智能化发展的大背景下，数据中心扮演着重要角色并对产业转型升级发挥重要作用，我国数据中心正进入新一轮大规模扩张期。
近年来，国家出台政策支持数据中心发展，各级政府采用电费贴息、投资补助、减税降费等手段支持建设数据中心，但是，各地对数据中心的内容和作用认识不明的问题较为突出，由此引发能耗问题日趋明显。
据了解，在一些地区发展大数据产业的主要内容是依托政务数据中心发展智慧城市，发展政务云，对商业化数据中心支持不足，导致数据中心利用率下降;还有部分地区则套用支持数据应用服务企业的方案支持商业化数据中心，在重点上偏向支持数据应用服务企业，忽视数据中心本身的发展。
并且，特别地区可再生能源不充裕，仍然用财政资金直接补贴电价，以此吸引数据中心落地和聚集。这意味着耗电量大的企业将获得更多补贴，而绿色数据中心却居于劣势，违背资源优化配置目标。
目前，中国数据中心耗电量以每年10%的速度快速增长，降低耗能是数据中心发展的必由之路。
可以说，数据中心建设的规模、质量直接决定数字经济时代经济发展的速度与高度，从计算架构，到基础设施绿色化管理，如何构建按需扩展、高效运营、安全可靠的数据中心成为当前面临的重要挑战。
摸清数据中心建设新“脉络”
当前，“碳中和”成世界最为紧迫的使命，而建设绿色低碳数据中心成为必然方向，而综观此次数据中心能源十大趋势的发布，其内容也着重聚焦在了零碳DC、架构极简、锂电化、数字化与AI安全等方面，旨在数据中心的全生命周期内最大限度地降本增效。
数据中心是由建筑、环境支撑系统和IT应用系统组成，从社会能耗的角度来看，世界各国都在倡导低PUE的绿色数据中心建设，PUE是衡量数据中心非IT系统能耗占比的一个数值，在保障服务器功率不下降的同时实现PUE值降低需要兼顾数据中心弱电设备、环境设备、IT设备等整体系统，从数据中心最初的设计环节入手，才能打造出真正高效型与环境友好型DC。
因此，以节能、节地、节水、节材为代表的数据中心建设将是大势所趋，在大型数据中心园区，热回收作为一种新型节能方案，已经开始落地，中国新建数据中心PUE将迈向1.0x时代，“零碳”DC将出现。
据费珍福介绍，作为全国首个100%利用清洁能源运营的大数据产业示范基地，青海海南州大数据产业园区采用华为智能微模块解决方案，与传统数据中心相比，能效提升30%以上，年节省用电1000万kW·h，每年减排5955吨二氧化碳。
数据中心是新型信息基础设施的重要部分，是各类下游数据应用产业的基础，具有较强的联结价值链的公共属性，而新技术、新产品、新应用的加速迭代倒逼传统数据中心的升级与改造。
“为平衡效率和成本，数据中心必将向高密化发展。”费珍福指出，未来5年，IT设备持续向高算力、高功率密度演进，2025年，多样化算力协同将成主流，主流云数据中心将形成15~30kW/柜混合部署形态。
与此同时，伴随着数据中心由支撑系统转向生产系统，以及及时应对诸如新冠肺炎疫情等“黑天鹅”事件，数据中心建设周期要求不断严苛，对传统数据中心建设缓慢和初期投资成本大的弊端，系统级和数据中心级架构极简将成为主流，数据中心供电/制冷架构将从传统架构向一体化链路级融合产品演进。在预制化、全模块化设计下，数据中心具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势。
在快速部署上，数据中心由支撑系统转为生产系统，需匹配“云”的应用需求，更快上线意味着更快收益。未来，数据中心TTM将从典型水平9-12个月降低至6个月，甚至3个月。
“数据中心的寿命通常是10-15年，而IT技术的寿命通常是3-5年，在数据中心建设时，一定要有前瞻性。”据费珍福介绍，在数据中心建设的思路中，一定要引入未来诸多不确定性来满足未来数据中心的架构支持，即数据中心基础设施需支持架构弹性、分期投资，以生命周期最优的CAPEX满足2~3代IT设备的功率演进，同时，由于承载的IT业务不同，数据中心须具备弹性能力，匹配不同功率密度的IT设备混合部署，实现按需扩容，节省空间。
值得关注的是，近年来因数据中心空间限制、高效率营运以及解放人力等更高要求传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂、故障定位难等问题，具备高密度、重量轻、占地面积少、使用寿命长的锂电池逐渐进入数据中心领域，随着锂进铅退趋势推进，以及锂电池成本的不断下降，锂电将在数据中心得到规模应用，逐渐走向全面锂电化。
另外，在数据中心制冷链路里面，传统冷冻水系统工程复杂，效率低，能耗高。在碳中和和极简运维的诉求下，少水甚至无水的制冷系统将成为主流。如间接蒸发冷却系统，最大限度利用自然冷源，可显著降低数据中心温控系统能耗。
在人工智能与数字孪生上，传统AI数据中心的运维主要依赖人工，随着IOT、AI、数字孪生技术的不断完善和普遍应用，将逐渐替代重复劳动、专家经验和商业决策，数据中心将逐步实现由运维、节能、运营等单域的智能化，带来极佳的数据中心全生命周期使用体验。
据费珍福介绍，在中国联通河南中原数据基地，华为采用iCooling能效优化解决方案，实现从制冷到“智冷”的革新性转变，每年节省电力达385万度，相当于减少碳排放1829吨，约等于新种植7.95万棵树。
“随着数据中心基础设施智能化程度不断提升，随之面临的网络安全威胁成倍增加。”费珍福指出，引入数字化技术的同时，数据中心须实现系统级、器件级、设备级三层预测性维护，同时具备硬件可靠、软件安全、系统韧性、安全性、隐私性、可用性六个特征，分层级防御，巩固数据中心安全可信。
践行“碳中和”目标
毋庸置疑，数字技术是数字经济体系的核心组成部分，但要让数据成为高质量发展的引擎，更需要通过质量变革、效能变革和动力变革产生真正的推动力，从而推动发展模式转型升级。
日前，第十三届全国人民代表大会第四次会议隆重开幕，在今年的政府工作报告中，“扎实做好碳达峰、碳中和各项工作”被列为2021年的重点工作之一。报告指出，要制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构，大力发展新能源。
然而，要实现碳中和目标，我国的经济结构、能源结构、产业结构等都面临着深度的低碳转型。十四五时期是实现碳达峰、碳中和目标的关键时期，履行庄严承诺，不仅需要全面有力的政策落地，更离不开全社会各行业的团结协作，戮力前行。
回看此次数据中心能源十大趋势的发布，彰显了以华为为代表的行业龙头积极构建绿色供应链的决心，也将带动产业链上下游企业开展节能环保改造，把绿色化融入工业发展进程，实现整个产业体系的绿色发展、循环发展和低碳发展。
“洞悉趋势，我们希望在未来抵达之前，让数据中心能源演进的脉络清晰可见。”费珍福指出，以行践言，华为数据中心能源在产品和技术方面不断实现创新突破，构建开放合作共赢的产业生态，践行绿色可持续发展理念，助力实现碳中和目标。
