全国数据中心能耗达两个三峡电站 南方科技大学刘科

　　截至2020年12月31日24时，在确保三峡工程全面发挥防洪、航运、水资源利用等综合效益的前提下，三峡电站2020年全年累计生产清洁电能1118亿千瓦时。这也意味着，当年我国数据中心的耗电量几乎相当于两个三峡电站的发电量。

　　在耗电量不断增长的背景下，数据中心用能的高碳排、重污染等问题也进一步凸显。刘科介绍说，数据中心的主要供电源为市电，总体来讲，约70%市电

　　除此之外，数据中心一般会有柴油发电机系统、不间断电源系统等。刘科表示，柴油机投资约占数据中心总投资的10%，存在以下问题：机组噪音大，平均100分贝；SOx、Nox排放高，尾气处理贵；柴油储运消防规格高；人力和安环投入成本大。

　　因此刘科认为，从整个大数据中心的碳中和来讲，应该注重能源侧减碳。其中一条途径是重构供电，提高清洁能源的利用占比。

　　清洁能源不稳定，锂电储能和氢气存痛点

　　从价格端来看，清洁能源已经拥有了一定的“性价比”。刘科表示，目前光伏上网电价可以低至0.148元/kWh，沙特光伏成本甚至低至0.07元/kWh。

　　但刘科认为，太阳能再便宜，只有约20%的发电时间，“没有风、没有太阳时怎么办？这是整个清洁能源实现碳中和的最大挑战”。

　　如何解决风能和太阳能的不稳定性？刘科展示的数据显示，中国风能、太阳能增量巨大，但总发电量只相当于约1.92亿吨标煤的发电量，只占中国煤电发电量的约12.5%，储能限制了其发展。

　　未来，能否靠锂电池储能解决数据中心的电力重构问题呢？刘科认为这存在挑战。他表示，即使全世界的汽车都改为电动车，储的电只相当于电网约16%。

　　刘科展示的PPT也显示，电动车数量增加使得锂电池原材料飞涨，极大提升了数据中心的建造成本。今年3月的钴价约为2020年的2.6倍，锂价约为2020年的5.6倍。同时锂、钴、镍资源稀缺、成本高，我国80%的钴以及70%的锂、镍资源都依赖进口。

　　那么，氢气能否承担上述重任呢？刘科表示，氢气存在储氢运氢成本高、安全隐患大、加氢站占地面积大基础设施投资高昂等问题。

　　“西方大概上世纪90年代中期到2008年前后花了百亿美元做氢，没有推广的核心原因是氢气不适合于做人类的液体载体。”刘科说。

　　那么，什么技术在未来有希望成为破局方向呢？

　　刘科认为，基于可再生能源的绿色甲醇技术是比较现实的碳中和路径。在碳税来临后，绿色甲醇在成本等方面都具有优势。

　　刘科展示的基于可再生能源的绿色甲醇技术

　　据了解，绿色甲醇是通过绿电进行电解水制氢、制氧，结合生物质/城市垃圾/水煤浆等进行气化，然后通过甲醇合成得到的物质。

　　刘科认为，甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体，1L甲醇的产氢量是1L液氢的2倍。绿色甲醇是出色的氢能载体，可作为数据中心碳中和之路的选择之一。