新形势下数据中心冷却技术的应用现状与发展趋势.pdf

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1、西安工程大学黄翔教授 2023年04月07日 新形势下数据中心冷却技术的应用现状与发展趋势目 录数据中心的绿色可持续发展0102数据中心的节能发展趋势04结语数据中心低碳高效制冷技术03“双碳”目标意义*中国2030前碳达峰研究报告、中国2060前碳中和研究报告、华经产业研究院碳达峰 促进绿色低碳转型 推动经济高质量发展 保障能源安全供应碳中和 开创生态文明新时代 迈入能源可持续发展阶段 构建经济高质量发展新格局从发电结构来看，2021年全国风力发电量为5667亿千瓦时，占比为6.99%；核能发电量为4075.2亿千瓦时，占比为5.02%；火力发电量为57702.7亿千瓦时，占比为71.13%

2、；水力发电量为11840.2亿千瓦时，占比为14.60%；太阳能发电量为1836.6亿千瓦时，占比为2.26%。1“东数西算”8个枢纽、10个集群工信部、发改委、财政部等六部门联合发布工业能效提升行动计划:到2025年，新建大型、超大型数据中心PUE优于1.3。预计到2025年，韶关数据中心集群PUE达到1.25。长三角一体化示范区执委会会同相关部门联合印发关于在长三角生态绿色一体化发展示范区加快数字经济发展推进先行先试的若干举措提出新建大型、超大型数据中心PUE不超过1.25。2东数PUE1.25，西算PUE1.2数据中心碳排放工信部统计2021年数据中心总用电量为940亿度。目前数据中心建

3、设运行呈现出两个较为显著的特点：一线城市数据中心需求旺盛，但运行能效相对较低，以“市场优先型”数据中心为主；二三线城市数据中心需求相对不足，但运行能效相对较高，适合“成本优先型”数据中心。*零碳中国数据中心以实现碳中和为目标的数据中心行业发展研究数据中心二氧化碳排放量参数201920202021202220232024202520262027202820292030新增服务器（万台）320330360390430460500540590640690750净增服务器（万台）-90100110130130150160180190200220在运行服务器数量（万台）12001290139015001

4、6301760191020702250244026402860使用功率（MW）9240PUE=1.49930PUE=1.410700PUE=1.411550PUE=1.412550PUE=1.413550PUE=1.413650PUE=1.314800PUE=1.316090PUE=1.317450PUE=1.318880PUE=1.320450PUE=1.3年用电量（亿度）810870937101211001187120012961410153016541800折合标煤量(万吨)251027002900314034103680371040204370474051305550二氧化碳排放量（万

5、吨）67807290（5461）783084809210994010000（6972）1085011800128001385015000碳排放因子：581gCO2/kWh3数据中心碳排放4PUE=数据中心总能耗IT设备总能耗CUE=碳排放量IT设备总能耗低碳就是低能耗！目 录数据中心的绿色可持续发展0102数据中心的节能发展趋势04结语数据中心低碳高效制冷技术035数据中心冷却技术发展20002010201520162017201820202022小机房时代大型水冷直接新风自然冷却间接新风自然冷却冷板液冷浸没液冷间接冷水自然冷却全变频氟泵蒸发冷凝风冷&水冷&液冷气动热管风冷DX直膨冷却分散冷却

6、末端分布式冷源水侧自然冷却分散冷却末端集中冷源（大型离心机&板换）风侧自然冷却分散冷却末端分散/集中冷源风侧自然冷却分散冷却末端分散/集中冷源冷板试验机房浸没液冷试验机房间接蒸发冷却冷水机组间接蒸发冷却塔全变频氟泵冰川相变系统氟泵热管、混动双擎热管、液冷进入规模化应用，数据中心冷却形式百花齐放11低碳蒸发冷却空调以水为冷却介质，无氟利昂等传统制冷剂，不产生温室效应气体，是环境友好型的新技术。节能蒸发冷却技术利用环境空气未饱和这一特性，充分利用干空气能这一可再生能源，减少空调对传统能源的依赖。经济 蒸发冷却空调系统与传统机械制冷空调系统相比，初投资可节省1/2，维护费用节省2/3，运行费用节省