在當(dāng)前數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的深度變革過程中，數(shù)據(jù)要素作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)要素的重要組成，使得承載其上的以數(shù)據(jù)中心為依托的完整架構(gòu)的規(guī)模化增長(zhǎng)成為時(shí)代必然。但是數(shù)據(jù)中心建設(shè)迅猛增長(zhǎng)的同時(shí)，其所引發(fā)的能源消耗與環(huán)境問題不容忽視。

近年來，各國(guó)政府針對(duì)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性出臺(tái)了一系列法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上為規(guī)范數(shù)據(jù)中心的綠色化發(fā)展提供了指引和約束。對(duì)于正處在數(shù)字化綠色化轉(zhuǎn)型階段的我國(guó)而言，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)張與能源供需結(jié)構(gòu)性失衡之間存在張力，具體表現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心綠色化建設(shè)需求與制度保障不足之間的現(xiàn)實(shí)矛盾中，這實(shí)質(zhì)上揭露了相關(guān)制度規(guī)范的不完善以及治理機(jī)制的滯后性。如何采取有效措施緩解數(shù)據(jù)中心綠色化面臨的能源壓力和環(huán)境外部性問題、如何通過約束與激勵(lì)的雙重機(jī)制為數(shù)據(jù)中心綠色化建設(shè)路徑提供強(qiáng)有力的制度保障，成為破解該難題的關(guān)鍵所在。

數(shù)據(jù)中心建設(shè)及其能源挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)中心作為承載數(shù)字要素信息流通的新型基礎(chǔ)設(shè)施，是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)縱深發(fā)展的新動(dòng)能。從功能屬性來看，數(shù)據(jù)中心能通過鏈接數(shù)據(jù)資源、算力設(shè)施和算法系統(tǒng)為各行業(yè)產(chǎn)業(yè)的布局規(guī)劃提供策略支持，從而成為支撐新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。然而，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相關(guān)設(shè)施的運(yùn)行需要電力系統(tǒng)的高負(fù)荷承載，以及生態(tài)環(huán)境的高容量支持，因此使數(shù)據(jù)中心成為能源消耗結(jié)構(gòu)中的“重頭戲”和環(huán)境空間壓力的“重載區(qū)”。

具體而言：一方面，能耗和碳排放問題嚴(yán)重。從發(fā)展視角來看，隨著智能算力的爆發(fā)式增長(zhǎng)，以數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化為代表的數(shù)字經(jīng)濟(jì)催生了海量數(shù)據(jù)的迸發(fā)，典型代表諸如信息通信產(chǎn)業(yè)（ICT）的涌現(xiàn)升級(jí)，使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨著各類新興業(yè)態(tài)關(guān)于大算力、高性能的需求壓力以及無法避免的碳排放問題。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心能耗為216太千瓦時(shí)，約占全國(guó)耗電量的2.6%，碳排放量為0.78億噸，占全國(guó)總排放量的1.14%；2022年能耗為270太千瓦時(shí)，約占全國(guó)耗電量的3%；2023年能耗為300太瓦時(shí)，碳排放量為0.84億噸；而到2025年，預(yù)計(jì)我國(guó)數(shù)據(jù)中心能耗總量將突破400億千瓦時(shí)，碳排放將達(dá)到1億噸。

另一方面，淡水資源消耗趨勢(shì)嚴(yán)峻。由于海水資源的高鹽分組成會(huì)導(dǎo)致金屬設(shè)備和管道的腐蝕，增加運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，因此當(dāng)前全球各國(guó)大都是以淡水資源作為數(shù)據(jù)中心降溫的“空調(diào)外衣”。數(shù)據(jù)中心的熱管理系統(tǒng)依賴于冷卻技術(shù)的集成，包括蒸發(fā)冷卻、液冷、風(fēng)冷等方式，這些技術(shù)通過高效散熱實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，但是其在提升熱管理效率的同時(shí)，淡水資源消耗事態(tài)嚴(yán)峻。2024年5月，摩根大通《深入探討電力、冷卻、電網(wǎng)和ESG影響》研報(bào)指出，從2017年到2022年，全球數(shù)據(jù)中心的總耗水量每年增長(zhǎng)了6%，到2030年，耗水量可能躍升至每天4.5億加侖。