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园区级数据中心绿色节能改造路径与实施策略1

园区级数据中心绿色节能改造路径与实施策略

摘要

随着数字经济时代的全面到来，数据中心作为新型基础设施的核心组成部分，其能

源消耗问题日益凸显。园区级数据中心因其规模效应和集中管理优势，成为绿色节能

改造的重要对象。本报告系统分析了园区级数据中心绿色节能改造的必要性、可行性和

实施路径，提出了涵盖基础设施优化、能源管理创新、智能运维升级等多维度的改造方

案。通过理论分析与实证研究相结合的方法，构建了基于全生命周期的绿色数据中心改

造框架，并详细阐述了技术路线、实施步骤和保障机制。研究表明，通过系统性改造，

园区级数据中心可实现PUE（电源使用效率）降低20%30%，年节电率可达15%25%，

投资回收期控制在35年范围内。本报告为数据中心运营方、政府部门及相关企业提供

了可操作的绿色改造指南，对推动数据中心行业可持续发展具有重要意义。

引言与背景

1.1数字经济时代的数据中心发展现状

全球数字经济正以年均15%以上的速度快速增长，据国际数据公司(IDC)统计，

2022年全球数据总量已达97ZB，预计2025年将突破175ZB。作为数据存储、处理和

传输的核心载体，数据中心规模随之迅速扩张。中国信通院数据显示，截至2022年底，

我国数据中心机架规模超过650万标准机架，年增长率超过25%。这种快速增长态势

带来了巨大的能源消耗压力，2022年我国数据中心总耗电量已突破1600亿千瓦时，占

全社会用电量的2.1%，且仍以每年10%15%的速度增长。

园区级数据中心通常指集中部署在特定园区内、拥有多个数据中心模块、具备统一

管理能力的规模化数据中心集群。这类数据中心因其规模效应，在能源效率提升方面具

有天然优势，但也面临着系统复杂度高、改造难度大等挑战。根据中国电子学会调研，

我国现有园区级数据中心平均PUE约为1.61.8，与国际先进水平（1.21.3）仍有较大差

距，节能潜力巨大。

1.2绿色低碳发展的政策导向

在全球应对气候变化的大背景下，数据中心绿色低碳发展已成为国际共识。欧盟通

过《能源效率指令》要求数据中心定期报告能效数据，美国能源部推出”数据中心能效

挑战计划”。我国政府也高度重视数据中心绿色发展，先后出台《关于加快构建全国一体

化大数据中心协同创新体系的指导意见》《新型数据中心发展三年行动计划

年）》等政策文件，明确要求到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3

以下，寒冷地区力争降低到1.25以下；改造后数据中心PUE不高于1.4。

园区级数据中心绿色节能改造路径与实施策略2

国家发改委等部门联合印发的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和

5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》进一步提出，到2025年，国家枢纽节点

数据中心PUE要降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。这些政策为园区级数

据中心绿色节能改造提供了明确方向和刚性约束。

1.3研究意义与价值

开展园区级数据中心绿色节能改造研究具有多重意义：从经济角度看，可显著降低

运营成本，按当前电价计算，PUE每降低0.1，年均可节省电费支出约5%8%；从环境

角度看，可减少碳排放，助力实现”双碳”目标；从行业角度看，可提升数据中心整体能

效水平，增强我国数据中心产业国际竞争力；从技术角度看，可推动相关节能技术创新

和应用，促进产业升级。

本报告通过系统梳理园区级数据中心绿色节能改造的理论基础、技术路径和实施策

略，旨在为行业提供一套科学、可行的改造方案，填补当前在系统性改造方法论方面的

空白，推动数据中心行业向绿色、高效、智能方向发展。

研究概述

2.1研究范围与边界

本报告聚焦于园区级数据中心的绿色节能改造，研究范围涵盖以下几个方面：一是

基础设施层面，包括供配电系统、制冷系统、建筑结构等硬件设施的节能改造；二是能

源管理层面，包括能源监测、优化调度、新能源利用等软性措施；三是运维管理层面，

包括智能监控、自动化运维、能效评估等管理手段。研究边界限定在已建成的园区级数

据中心，不包括新建数据中心的设计规划，也不包括边缘计算节点等小型数据中心。