數據中心因其高能耗被稱為“吃電巨獸”，如何降低能耗，減少發熱量一直是數據中心的棘手問題。

數據顯示，中國數據中心的耗電量已連續八年以超過12%的速度增長。北京工業大學環境與能源工程學院研究員吳玉庭稱，2018年，全國范圍內的數據中心共“吃”掉了1608.89億千瓦時的電量，相比4G網絡，5G網絡數據中心運行的中央處理器及內存，還將產生更多熱量。

2020年，國家釋放明確信號，加快部署5G網絡、大數據中心、人工智能等新型基礎設施建設。大數據中心的節能降耗將更值得關注，由此催生的相關能源市場將迎來利好。

冷卻需求大

蓄冷儲能技術將大有可為

根據海外調研機構Grand View Research于2019年發布的研究報告，到2025年，全球數據中心冷卻市場規模將達到207億美元，數據中心的冷卻需求約占數據中心總體能源支出的30%。

近年來，為減少冷卻成本，國外科技巨頭微軟、谷歌、Facebook等可謂奇招頻出，將數據中心建在冰川、建在海洋、建在沙漠……但這些做法并不具有普遍適用性。

新加坡國立大學工程學院聯合相關公司提出了一項更具實操可能性的數據中心儲冷和冷卻技術。在該項目中，研究團隊將探索使用半包合水合物漿料（水基相變流體）作為熱能載體，以代替冷凍水作為數據中心冷卻系統中的冷卻介質。

與冷卻水相比，半包合水合物漿液的熱密度要高2-5倍，這將顯著減少介質用量與耗電量，而冷卻基礎設施的占地面積也可以大大減少，從而節省空間和建造成本。

值得一提的是，我國的數據中心建設也將更多地采用儲能材料和蓄冷技術。

2019年2月，《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》出臺，要求到2022年，數據中心平均能耗基本達到國際先進水平，新建大型、超大型數據中心的PUE達到1.4以下。（PUE是評價數據中心能源效率的指標，基準為2，越接近1表明能效水平越好）

在該項指導意見下，工信部于去年11月正式發布《綠色數據中心先進適用技術產品目錄（2019年版）》，其中無機相變儲能材料蓄冷技術和水蓄冷技術入列。


該項目錄提供的案例顯示，某數據中心2015年12月建設相變蓄冷裝置，投資額為1.65萬元/臺，投資回收期約半年，年節電28908kW•h，節能效益顯著。

數據中心水蓄冷技術案例顯示，某數據中心空調冷負荷為21500kW，在室外設水蓄冷罐，體積約5000m3，夜間利用谷電價蓄冷，白天峰電價時放冷。蓄冷罐可同時滿足連續供冷和冷卻水蓄水要求。整個系統PUE能達到1.5以內。

當前，相關蓄能技術廠商對數據中心這一市場的關注和投入度還很低，如何打開這一潛力市場需要再作深入調研。2020年，“新基建”概念加速，數據中心節能市場或將進一步打開，相關廠商應密切關注，適時切入。

數據中心廢熱回收供暖

仍需技術創新

除了冷卻散熱，保證數據中心高效運行外，數據中心多余的“熱”能否加以利用？

德國能源巨頭意昂集團去年發布的一份研究報告提出，5G網絡將大幅增加數據中心的耗電量，由此產生的廢熱可用于市政供暖。

早在幾年前，位于芬蘭的一處數據中心所排放的熱量已被當地的一座小城用作住宅供暖的熱源，與此同時，美國、加拿大以及法國也有類似的項目。

以“零廢物”著稱的瑞典更是大范圍地驗證了這一大膽想法，瑞典一項名為“斯德哥爾摩數據公園”的項目利用數據中心產生的所有熱量，為擁有90多萬人口的城市供暖。

中國科學院工程熱物理研究所副所長、研究員陳海生介紹稱，可以用空氣、水等換熱介質收集5G網絡廢熱。空氣收集方式，是利用肋片、熱管等裝置將廢熱進行傳導，空氣流過這些裝置時就會“帶走”廢熱，以實現廢熱的收集。而水收集方式，是利用基站室內熱空氣流過空氣—水換熱器，將廢熱傳遞給水，進而實現廢熱收集；也可在基站設備中增加換熱管道，水在換熱管道內流動，就可吸收由設備產生的廢熱。

雖已有成功實踐，但事實上，利用數據中心廢熱供暖存在一定困難，且耗費資金較大。

中國科學院工程熱物理研究所研究員王亮在接受媒體采訪時表示，5G網絡數據中心廢熱供暖理論上可行，但實際操作存在很大難度。市政供暖熱對溫度要求較高，通常要在70攝氏度到120攝氏度之間，而工業級電子元器件一般能耐受的溫度不超過85攝氏度，網絡設備的廢熱溫度目前可能難以達到市政供暖標準。

此外，若要滿足廢熱供暖需求，還將對數據中心選址提出進一步的要求。不過參照國外利用數據中心廢熱的供暖實踐，隨著國內數據中心建設加快，開展類似試驗也不無可能，若供暖等相關技術廠商能在此項難題上加快攻關，將收獲新的應用市場。