解耦算力发展与碳排放–数据中心用能增长的挑战与解决路径.docx

解数据耦中心算用能力增发长的展挑战与与解碳决路排径放

目录

执行摘要 4

1.解耦算力发展与碳排放是实现碳中和的必由之路 6

全球算力发展浪潮推动数据中心用能和碳排放显著增长 6

实现算碳解耦是达成数智化转型和低碳转型双赢的必经之路 9

2.全球数据中心算碳解耦的系统性挑战 13

规划建设难以协调，基础设施落后于算力发展 13

多环节能效亟待提升，评估与建设标准缺乏指引 16

算力与绿电时空不匹配，用能低碳化存在显著障碍 20

政策与市场保障有待完善，数据中心减碳缺乏推动力 21

3.数据中心算碳解耦全方位转型路径 24

协同六大要素优化数据中心选址布局 24

多维度促进新建与既有数据中心能效提升 30

完善新建数据中心的能碳评估与建设标准 30

全面开展低能效数据中心降碳改造 31

将数据中心打造成大规模绿色电力消纳的创新场景 34

实现多元稳定的绿色电力供给 34

促进算力-电力系统协同运行 39

推动政策和市场机制保障数据中心节能降碳 42

4.赋能绿色智慧未来：算碳解耦行动建议 46

参考文献 48

1.

必解由耦之算路力发展与碳排放是实现碳中和的

1.1全球算力发展浪潮推动数据中心用能和碳排放显著增长

算力是数据中心服务器对数据处理并实现结果输出的一种能力，i是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一

体的新型生产力。随着全球产业数字化、智能化转型升级，算力已经成为全球最受重视的战略性生产力，对其需

求也在快速攀升。近年来，大数据、人工智能等新一代数字技术与实体经济加速融合，正驱动着生ii产方式和生活

方式的深刻改变。据国际数据公司（IDC）数据显示，从2017年到2022年，全球十五个主要国家的数1字经济占

GDP的平均比重已经从44.1%上升到50.2%，预计到2026年将上升到54.0%、金额超过40万亿美金。伴随着

数据量的指数级增长，数据正在成为新一轮科技革命和产业变革的关键生产要素，算力则是激活数据要素增长潜能的最重要的新质生产力。

对通用人工智能时代到来的普遍预期，使得算力建设加速形成新的浪潮。开放人工智能研究中心（OpenAI）的ChatGPT的发布引发了全球对人工智能大模型的广泛关注，人工智能的发展与布局是各国政府和企业的战略布局重点之一。中国、美国、欧盟等主要经济体均从国家（区域）层面发布了与人工智能及算力相关的战略政策（图表1）。继ChatGPT仅用两个月吸引了1亿全球用户后，谷歌、社群元宇宙公司Meta、阿里巴巴、百度等科技公司也都

各自开发推出了Gemini、LLaMA、通义千问、问心一言等大模型，人工智能正快速渗透进各行各业和日iii常生活。

2伴随着人工智能复杂度和能力的不断提高，对算力的需求也在剧烈增加。据中国信息通信研究院测算全球计算设备算力规模为1,369EFlops，连续两年增速近50%，且预计未来5年增速将超过50%。

2

，2023年

数据中心是承载算力的物理实体，并建立在计算、存储、通信三大科技基础上，正在从提供传统基础算力向提供智能算力快速发展。近20年，全球数据中心市场规模的年平均增长率突破了20%，并经历了三个主要发展阶段，即从初始的服务于政府、高校和企业的本地化信息和计算中心，过渡到云服务供应商引领的公有云计算中心，再

发展到近年来面向人工智能场景的智能算力中心3。中国数据中心市场同样历经了一轮高速发展，根据工业和信息化部数据，截至2023年底，全国在用数据中心标准机架超过810万架，算力总规模达到230EFLOPS，近5年年

均增速近30%，其中智能算力规模达到70EFLOPS，较上一年增速超过70%，智能算力占比已提高到30%以上4。预计到2025年，中国在全球数据中心市场规模的占比将从2008年的6%上升到30%左右5。

算力力的（一C个om综p合ut指in标g，P包ow含e通r），用是计数算据能中力心、超服级务计器算对能数力据和处智理能并计实算现能结力果。输常出用的计一量种单能位力是，每是秒衡执量行数的据浮中点心运计算算次能数

（FLOPS，1EFLOPS=1018FLOPS），数值越大代表综合计算能力越强。来源于《算力基础设施高质量发展行动计划》。

包20括22：年美G国DP、排中序国）、。日本、德国、印度、英国、法国、加拿大、意大利、巴西、韩国、澳大利亚、爱尔兰、新加坡和南非（按

根据2017年起的每年服务器出货量*当年服务器平均算力累加测算；EFlops指每秒进行百亿亿次浮点运算的能力。

图表1 全球部分国家