2015年中国整体IDC(互联网数据中心)业务市场规模为518.6亿元;2020年这一市场规模达到了2238.7亿元。据科智咨询发布的《2020-2021年中国IDC行业发展研究报告》,近年来,中国IDC市场始终保持着较高的增速。

伴随市场规模的扩大,让本就是耗能大户的数据中心总体能耗进一步提升,高能耗成为数据中心产业亟待解决的问题。为解决这一问题,“碳中和、碳达峰”目标以及节能减排的行业共识下,针对使用绿电资源的多重掣肘,数据中心上下游厂商展开诸多探索,在绿电资源的应用尤其是光伏发电方面也取得了一定突破。

图1:腾讯广东清远数据中心,分布式光伏解决方案

图: 腾讯广东清远数据中心,分布式光伏解决方案

数据中心大规模使用绿电仍存在问题

当前以大数据云计算、人工智能等为代表的数字技术正加速向各领域渗透,数据需求呈几何级增长,数据中心的数量与日俱增,用电规模也急剧攀升。业内人士表示,目前70%左右的电力供应仍来自煤电,在能耗绝对量仍将持续增长的事实下,想要实现碳达峰、降低数据中心能耗,必须大幅提高绿电的使用比例。

换句话说,在政策影响以及自身节能减排的需求下,数据中心对绿电资源有着巨大的市场需要,但想要大规模使用绿电资源却面临着不少问题。

如,由于电能自身特点,使用中难以区分绿电占比究竟多大、间接降低多少排放,可再生能源使用量的认定机制仍不完善,即便通过电力交易进行认定,但各省操作方式不同,具体模式仍在探索阶段,比较难形成大规模的使用。

再如,数据中心在用电量,用电稳定性以及建筑标准等方面都有着严格的要求。目前,部分绿电的供电稳定性难以保证,难以满足数据中心的运营需求。数据中心想要使用绿电资源,就需要有在技术上足够成熟的产品满足这些基本条件。

还有就是对于绿电资源的应用,数据中心也要从市场角度考虑。数据中心电费成本占其运行总成本的80%以上,年用电量动辄上亿度,相较于煤电等,绿电的经济性能否满足数据中心的效益发展也是一大问题。

数据中心应用光伏取得阶段性成果

尽管存在问题,但大规模应用绿电资源依旧是数据中心发展的必然趋势。数据中心上下游企业纷纷对可再生资源的使用进行探索,并已经取得了阶段性的成果,其中代表便是光伏。

目前世界知名企业,尤其是互联网公司都在拓展光伏+应用,结合数据中心建筑,采用光伏发电技术方案。苹果公司的新总部“ApplePark”屋顶上就建设了光伏电站,承诺所有的数据中心都采用100%可再生能源。腾讯近期就宣布,5月已在日本设立首家100%采用可再生能源电力的数据中心,这是腾讯在日本的第二家数据中心。6月22日,百度正式公布在2030年实现集团运营层面的碳中和目标,自有新建数据中心将优先选择可再生能源丰富的地区建设,可再生能源使用比例逐年提升。

据了解,腾讯在国内广东清远数据中心、腾讯江苏仪征数据中心,也采用了隆基新能源屋面光伏解决方案,在保证防水、用电安全等基本建设要求基础上,大幅度降低了碳排放量,并且保证了该数据中心的经济效益。经过测算,这两个数据中心通过柔性屋面光伏解决方案,25年内共减少二氧化碳排放50万吨,可为企业节省电费高达2300多万元人民币。

6月24日-27日举行的中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会上,隆基新能源董事长唐旭辉接受采访时表示,针对数据中心,隆基在进行产品研究时改变了单纯以光伏为基础的研发思路,更加注重数据中心的特点,比如,如何在有限的建筑面积内供给数据中心巨大的电力需求,如何满足数据中心在安全性、材料上的要求。

图2:6月24-27日举行的天津绿建展上,隆基&森特BIPV体验中心成网红打卡点

图:6月24-27日举行的天津绿建展上,隆基&森特BIPV体验中心成网红打卡点

这需要大量的研发,据唐旭辉介绍,隆基目前应用结合方面的研发和设计团队超过200人,每年的研发经费投入上大约为5%-7%,去年接近26亿,而光伏行业的平均研发投入在1%左右。

BIPV为数据中心绿电减碳带来新方案

光伏在部分数据中心上的应用无疑是成功的,但因为数据中心建设以及运营上不尽相同,加上成本因素、自然环境的影响,数据中心对光伏等绿电的需求也有差异,不能一概而论。这就要求绿电要具备更强的产品力,以更好地适用于不同数据中心的差异化需要,并且能够满足数据中心经济效益的发展。

在这一发展方向上,绿电也已经迈出了坚定的发展步伐。依旧以光伏为例,隆基的建筑光伏一体化产品解决方案,为光伏在数据中心的应用提供了更多选择。

隆顶BIPV(BIPV即建筑光伏一体化)是一种会发电可节能的绿色建材、具备良好的防水、防火、抗风等基础建材属性,通过了天津消防研究所等多家权威机构的A级不燃测试、通过了安维特的3300Pa风吸力测试,具备更高的一体化程度。其相比传统BAPV也能够适用于更加灵活多变的场景。在系统散热设计上:隆顶采用专利瓦型设计,组件与钢板之间设有通风散热通道,保证组件的工作温度比其他同类型竞品低10摄氏度左右,进而可以提升4%左右的发电量。

图3:隆顶BIPV产品

图:隆顶BIPV产品

值得注意的是,如采用隆基新能源最新的隆顶BIPV产品解决方案的话,预计1.5年可收回彩钢瓦成本,7年收回隆顶系统成本 ,25年收回厂房成本。相比传统BAPV,全生命周期内,净收益增加26.89%。

唐旭辉表示,未来,隆基将在目前实践的基础上,推出更多的光伏应用方案,以满足数据中心不同的需求,这也是隆基“光伏+”理念的具体体现。因为终端用户对于光伏发电和光伏产品的需求变得更具多样化,隆基对光伏产品的应用场景进行延伸,除了数据中心,还包括物流、精密仪器、高端制造包括公共建筑等多个行业场景。

在中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会期间,隆基与森特正式签署战略合作协议也是出于这种考虑,希望通过建筑光伏一体化这一市场着力点,助力和推动实现全社会实现“碳中和”目标。数据中心是高耗能产业,建筑光伏一体化解决方案具备更高的发电效率和安全性,为在数据中心场景应用提供新的思路,在碳中和的宏伟蓝图下,数据中心或将迎来新发展。

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