数据中心建设现在还有哪些问题

    我国数据中心集群建设仍存上架率偏低、算力设施协同不足、绿色转型有待提速等短板，有待逐步补齐。
解决上架率偏低问题避免资源闲置
    在2021年全球算力分布中，中国位列第二。当前我国数据中心建设规模大、增速快，但重建轻用仍然存在。数据显示，截至2021年底，我国在用数据中心机架规模达到520万架，近5年年均复合增速超30%，但整体上架率仅在50%左右，其中西北和西南地区为34%和41%。
    “‘东数西算’战略提出后，各数据中心集群建设目标数量很大，有可能超过未来需求。”广东省网络文化协会副会长蓝云说，少数地方出现了争指标、卖地皮、挣快钱现象，数据中心存在空置，还未真正利用起来。
    而数据中心上架率偏低的原因主要是建设定位不明确、产业生态不完善。贵阳市大数据产业有限公司副总经理范灵俊说，部分数据中心试图通过扩大规模来增强自身优势，机柜资源与客户资源、销售模式不匹配，大幅拉高了数据中心市场的平均空置率。
    中国工程院院士邬贺铨表示，过去西部一些地方发展数据中心多是“数字房地产”的模式，以出租数字空间为主，增值服务较少。这导致数据要素发展潜力未得到充分释放，产业链应用和市场两头在外，数据采集、清洗、挖掘等服务环节发展不足，数据中心使用价值难以充分体现。
    有的数据中心配套产业和设施未能同步匹配，靠数据中心“单打独斗”只能承接低层次存储和管理业务。华南师范大学计算机学院教授赵淦森表示，数据中心集群的产业关键是“两端带动”，需要上游端运营商的数据中心和下游端数据服务产业共同作用。目前一些地方政府批完土地和能耗指标后，没有积极承担配套服务引流和建设工作，因此企业在投资使用方面不免存在疑虑。
    提高数据中心上架率、资源使用效率，需要加强系统规划和整体布局，平衡投资与资源利用。在国家算力枢纽节点、数据中心集群等战略基础上，持续强化政策引导和要素保障，形成更加完善的数据中心布局体系，稳固市场投资意愿。
    对于尚未纳入国家战略部署的地区，可引导发掘自身优势，完善数据中心周边建设，提升数据产业能力。同时，遵循国家战略规定的政策原则，减少盲目上马、跑马圈地等现象，避免数据中心资源浪费。
加强协同防止“忙闲不均”
    “东数西算”工程全面启动后，各算力枢纽节点、数据中心集群加大了投资建设力度，但各节点、集群之间统筹力度有待增强。目前因缺少任务协同和资源共享机制，算力设施“忙闲不均”，构建全国一体化大数据中心协同创新体系尚需努力。
    当前数据中心呈蓬勃发展态势，这些建设方多元、系统异构的算力设施如何互联互通、资源共享引起行业担忧。“很多企业自己建有数据中心，大多独立运营，技术发展与规划路线自成一派，尤其在自动化运营和资源共享机制方面兼容性较差，很难实现协同。”贵州、青海等地的部分电信运营商负责人如此说。
    数据中心无法联动带来算力资源的低效配置，制约“东数西算”成效发挥。北京航空航天大学计算机学院副教授栾钟治说，各算力中心单打独斗分散运营，需投入人力物力自行发展用户，容易出现算力中心间的负载不均衡，导致算力碎片化和算力资源浪费；而在用户侧，由于各算力平台的硬件配置、软件资源等存在差异，也给用户带来诸多不便。
    算力设施协同不足是技术瓶颈、成本顾虑、安全风险等诸多因素共同作用的结果。多样化数据中心和异构化体系结构要打通，对软硬件的兼容性带来极大考验。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副所长李洁等认为，当前，计算产业和网络产业相对独立，存在标准缺失、数据共享不够、资源接口不统一等壁垒，未来仍需大量的标准化工作和技术研究工作。
    “东数西算”已为数据中心协同化、一体化指明了方向，而这需从调度机制上重点发力，提升算力资源利用效率和服务水平。多名干部、企业负责人呼吁从国家层面加强统筹力度，引导数据中心建设向已明确的枢纽、集群集中，并给予配套政策支持。鼓励各地整合好区域算力，如甘肃、贵州等多地已明确整合省内闲置算力资源，建立统一的算力资源池，面向省外提供算力清单。
【助力节能促进绿色低碳转型】
    数据中心作为耗电大户，电力成本占其运营成本的60%左右。近年来，我国数据中心建设持续提速，用电量不断攀升。据预测，2022年耗电量将达2700亿千瓦时，超过2座三峡电站年发电量，且相当比重是煤电。
    在“双碳”战略背景下，加快推进数据中心节能降碳势在必行。“控制数据中心的能耗不仅关乎计算服务的成本，而且关乎国家碳排放的核心发展要求。”邬贺铨说。
    当前，液冷等一批前沿技术正加快应用，助力数据中心节能降耗。如阿里云首创基础设施和IT设备融合一体化浸没液冷数据中心，将所有IT设备浸入专利的冷却液中，PUE达到极低的1.07。一些地区加快引入可再生能源，助力数据中心绿色转型。宁夏目前新能源装机突破3000万千瓦，新能源装机占比突破50%。凭借绿电优势，预计到2025年宁夏中卫绿色数据中心集群PUE平均值不高于1.2，可再生能源利用率达到65%。
    部分数据中心因改造成本较高、可再生能源使用不足等原因影响其绿色转型的积极性。部分数据中心由于建成较早，存在能源资源利用效率低，少数机房规模小、负荷低等问题。有数据显示，随着节能降耗技术边际效应降低，数据中心PUE每降低0.1所需数据中心设备成本增长近30%，绿色转型所需的设备资金投入压力也较大。
    业内认为，PUE值低并不代表碳排放低，数据中心绿色转型还需着重提升可再生资源的使用比例。受多重因素影响，当前全国一些数据中心并未能配备可再生能源，使用或占比不高。此外，部分地区对数据中心使用绿电并无细化配套政策，由此数据中心购买、使用绿电的积极性也不高。
    未来，技术和能源利用模式革新仍是数据中心绿色转型的主要路径。赵淦森表示，在关注数据中心PUE值的同时，还需努力降低IT设备能耗，宜提高芯片研发技术与生产工艺。“越小越好的芯片功耗发热越低，换一代芯片能耗就完全不一样。”
    为更好发挥西部地区清洁能源的优势，范灵俊说，数据中心建设应跟着能源走，支持数据中心采用大用户直供、拉专线等方式提升清洁能源电力消费。业内认为，应充分利用数据中心园区屋顶等用地资源，建设分布式可再生能源发电设施，并配置一定比例的储能系统，促进数据中心集群可再生能源利用率显著提升。
【开辟新应用场景促余热“变废为宝”】
    数据中心是耗能大户，中国电子技术标准化研究院数据显示，2021年全国数据中心能源消耗达到2166亿千瓦时，较2020年增加44%，占全社会用电量的2.6%左右。
    在消耗巨量电力的同时，其IT设备在运行过程中产生大量余热。中国建筑设计研究院智能工程中心副总工程师劳逸民表示，以我国数据中心耗电量1600亿千瓦时测算，其中可有效利用178.76亿千瓦时电力消耗产生的余热，如果这些余热被完全利用，相当于满足北京市2.5亿多平方米的采暖用热。
    目前，各地数据中心在积极探索余热利用，如中国移动哈尔滨数据中心采用高温水源热泵，利用热回收技术将园区机房内IT设备产生的余热重复利用，作为办公采暖和办公用热水热源。目前，数据中心一期IT设备提供余热利用量为1.03万千瓦，可供冬季采暖面积8.7万多平方米，每年节约电量153万千瓦时。
    目前，国内不少数据中心结合自身实际探索余热利用新路径，但成功案例较少，技术尚不成熟、缺乏应用场景、经济效益弱等是主因。中国联通哈尔滨云数据中心负责人陈梁说，数据中心利用自然冷源降温，存在温度不高、不易收集等难点，长距离传输还会导致温度衰减，目前缺少成熟的余热利用技术。
    数据中心余热回收理想化的场景主要为生活供热，因部分数据中心远离居民聚居区、缺乏前期规划等，余热缺少应用场景。宁夏誉成云创数据投资有限公司运营的数据中心余热均被直排。公司业务部经理李志刚表示，中卫市人口密度低、数据中心远离市区，余热给谁用是个大问题。
    数据中心余热利用最终要算“经济账”。现阶段我国数据中心余热回收利用基础设施建设一次性投资成本高、回收周期长，影响数据中心余热利用积极性。
要将数据中心余热“变废为宝”，需通过探索完善余热利用技术、增加余热利用新场景等方式，不断提升余热利用经济效益。
    宁夏西部云基地发展有限公司总经理庄宁等人表示，应以建设10个国家数据中心集群为契机，加速数据中心集聚，为余热利用创造便利条件。并在规划阶段将数据中心与用热单位统筹布局，政府也应加大相关投入并出台鼓励政策，调动数据中心余热利用的积极性。
    余热利用的关键在于有开发应用场景，提升经济效益。除了为就近设施供暖之外，国外一些数据中心不断丰富余热利用路径，如利用数据中心余热加热游泳池、为气候植物园供热等。李志刚等人认为，除了为就近设施供暖外，数据中心余热利用需结合当地实际不断开辟新的应用场景，引入专业余热利用服务公司，政府对于开展余热利用的数据中心应在碳指标、金融等方面予以政策鼓励，切实提升余热利用经济效益。

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