数据中心占用了全球3%的电力，能源问题应如何解决？

随着我们对数据的需求不断增加，数据中心行业也在以惊人的速度进行扩张。而作为电力消耗最多的行业之一，数据中心的巨大耗能问题一直是人们热议的话题。

某份报告显示，整个数据中心行业占用了全球3%的电力，每年使用超过900亿千瓦时的电力，这大约是34个燃煤发电厂的等效输出。有研究表明，如果不可再生电力继续成为数据中心能源的主要来源，那么数据中心的排放量可能会超过目前占全球二氧化碳排放量2%的航空业。

数据中心的耗电量比某些国家的全国用电量都高

为什么数据中心会消耗那么多能源？因为它们需要电力来维持机房的运转，同时还需要电力来冷却设备。通常情况下数据中心的机房用电分配是：IT占44%，制冷占38%以上(有甚至的高达50%)，其余电源、照明占18%左右。可见，制冷系统是数据中心耗能的主要元凶。

而全球的互联网需求是迅速攀升的，也因此数据中心的需求在持续增高。为了减少对不可再生能源的巨量消耗，绿色或可持续数据中心的概念应运而生。

这里就引入了PUE的概念，即评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值。其中数据中心总能耗包括IT设备能耗和制冷、配电等系统的能耗。PUE的数值越接近1，说明该数据中心绿色化程度越高，也就越为理想。

根据 Uptime Institute最新的年度调查，2020年全球数据中心的平均电源使用效率 (PUE) 比率为 1.58；我国的大多数数据中心的PUE值在2-3之间。

为了将数据中心PUE靠近1，向可持续数据中心靠拢，无论是建造新数据中心，亦或是将旧建筑改造数据中心，都会有PUE要求，从节能、利用可再生能源的角度上来设计数据中心。

从数据中心选址上来说，可以选择在偏北方的较为寒冷的地区建立数据中心，通过将冷空气或冷冻水输送至数据中心，以减少其对传统冷却系统的依赖。例如位于瑞典的Hydro66开设的数据中心，距离北极圈仅50英里，它依赖于自然空气冷却，是世界上第一个100%水力驱动的数据中心。

从建筑设计层面来说，由于较大的温差可提高冷却效率，可以将数据中心内部的冷热空气隔离开；使用高效UPS系统来改善配电并消除不必要的电压转换，从而减少电力损耗。

从硬件角度来说，数据中心的服务器可以尽量使用易散热的材料，以减少散热需求和时间。

照明系统也是数据中心耗电的一大原因，建议数据中心可以采用可控的LED灯，机房内无人时关灯，且LED比普通荧光灯使用更少的能源，从而消除电力损失并减少热量。

从使用能源上来说，数据中心可以使用更清洁、可再生能源——例如使用太阳能电池板、风力涡轮机和地热发电厂等可再生能源。这些电源通常比典型的能源更清洁，因为它们不会产生与传统发电厂相同数量的有害气体。 

如今，也有越来越多大企业陆续宣布未来对绿色数据中心的目标。Google(谷歌)、Microsoft(微软)、Equinix等企业纷纷宣布，将在2030年实现碳中和。

不过，数据中心的转型仍旧任重而道远，根据云成本管理公司Cirrus Nexus的最新研究，关于绿色数据中心和运营成本的联系表明——美国最绿色的数据中心区域是加利福尼亚和西北部，但它们也是最昂贵的选择之一。

当然，香港IDC新天域互联相信，数据中心行业也一直在发生一系列变化，新趋势将不断涌现。说不定不久的将来，通过科技手段的不断进步，可以将绿色数据中心的运维成本降低到可接受的程度，同时也能满足利用100%再生能源的目标。