张 宇

(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，长春 130021)

0 引 言

2021年12月，国家发展改革委员会等部门联合印发通知，分别同意在宁夏回族自治区、内蒙古自治区、甘肃省、贵州省启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，并随函规划设立相应国家数据中心集群；2022年2月，四部门再次联合印发通知，分别同意在粤港澳大湾区、成渝地区、长三角地区、京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，并随函规划设立相应国家数据中心集群。基于以上通知，中国一体化算力网络总体布局设计宣告完成，明确在全国设立共计8个算例枢纽节点、10个国家数据中心集群，“东数西算”工程全面启动。

继“南水北调”、“西电东送”工程后，中国又一次展开大规模跨区域资源调配，“东数西算”工程将成为中国未来数据化发展的重要基础设施[1]。“东数西算”工程的开展，旨在解决中国东部地区数据中心能耗成本高涨、指标紧张、空间受限等问题的同时，提升西部地区可再生能源消纳能力，进而发展出数据中心与可再生能源有机结合的绿色新格局。

1 西部地区可再生能源特点

中国西部地区大多为干旱及半干旱气候，低植被覆盖率及长日照的地理条件使地区可再生资源十分丰富，故此其具有不同的集群特点。充裕的土地、充沛的电力、凉爽的气候等西部的独特资源奠定了新能源产业快速发展的基础。西部地区是全国新能源装机及占比最高的区域电网，而中国存在西部地区可再生能源与用电负荷地域不匹配[2]、跨省跨区资源调度不完善、外送受限等矛盾，基于此，西部电网具有新能源就地消纳难的特点。

2 算力西迁下数据中心布局

随着信息化时代的到来，大数据技术改变了人们的生活方式，创造了更多新产业及新业态，给传统行业注入新的生机和活力。数据中心作为算力核心，也已成为国民经济发展的重要支撑，可谓“新基建”领域的重中之重。

目前，中国数据中心集中分布在经济发达，但能源、土地资源相对紧张的东部地区。“东数西算”工程的实施，将使可再生能源、土地资源丰富的西部地区承接东部地区的算力需求，实现资源的统筹布局，推动数据中心的互联互通与绿色集约发展[3]。

表1列出了“东数西算”的布局节点，西部四大枢纽节点分别划定为贵州贵安新区贵安电子信息产业园、内蒙古和林格尔新区和集宁大数据产业园、甘肃庆阳西峰数据信息产业聚集区、宁夏中卫工业园西部云基地等4个起步区边界。

表1 “东数西算”布局节点

布局于西部地区的数据中心，其优势在于气候、能源和环境，有利于降低成本、节能减排。数据中心不但可以大量使用风电、光伏等可再生能源，西部地区的低温条件亦有利于数据中心的散热冷却。因此，布局于西部地区的数据中心，一方面可以将地区丰富的可再生能源进行充分消纳，另一方面可以带动地区参与到“新基建”浪潮中，在“碳达峰、碳中和”战略背景下实现绿色发展。

3 数据中心消纳西部可再生能源模式探索

一面是宁夏、甘肃、贵州、内蒙古取之不尽、用之不竭的风能、太阳能面临的输送与消纳难题，一面是京津冀、长三角、粤港澳、成渝枢纽处于未来重要战略地位的数据中心行业全天候不间断的能源巨大需求，在“双碳”战略背景下，构建数据中心与西部地区可再生能源有机结合的新格局已经来临[4]。政策层面，国家发展改革委员会等四部门于2021年12月印发的文件中提出，“到2025年，数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局”，并强调通过对数据中心可再生能源使用水平的提升，促进可再生能源就近消纳。

3.1 配套建设可再生能源电站

在加快构建“东数西算”一体化算力体系的系列举措中，四部门文件提出强化能源布局联动，加强数据中心和电力网一体化设计，推动可再生能源向数据中心供电，并支持数据中心集群配套可再生能源电站，对落实“东数西算”成效突出的数据中心项目优先考虑能耗指标支持。《“十四五”可再生能源发展规划》将推动光伏发电等可再生能源与大数据中心、5G基站等信息产业的深度融合发展。同时，将研究制定相关工作方案，引导符合环保、能效等标准要求的数据中心向西部清洁能源优势地区集中，鼓励数据中心通过自建风光储新能源专线供电、双边交易等方式因地制宜实现绿色电力直接供应，提升数据中心绿色电能使用水平。同时，将鼓励开展大数据产业用电负荷需求侧管理，通过市场化手段更多利用水电、风电、太阳能发电等清洁能源，为大数据中心负荷提供绿色低碳能源保障，进一步降低用能成本，促进西部地区清洁能源就地消纳，减少大数据中心的碳排放。

由企业在数据中心所在区域寻求清洁能源投资，参与电站开发，自发自用，实现“发-输-用”零碳数据中心、100%清洁能源本地供应及消纳，电站产生的“余电”部分，还可以采用绿电及碳汇的方式带来收益。

但是，目前数据中心产业尚未与可再生能源供给与消纳有机结合，数据中心行业对扩大可再生能源应用的重视程度有所不足，数据中心的可再生能源使用量认定机制也不完善。在河北、贵州等可再生能源丰富的地区，虽然已经有部分数据中心实现或计划实现100%使用可再生能源供电的案例，但仅从践行社会责任、提升品牌形象、提高市场竞争力等主观原因出发而投资建设配套可再生能源电站的企业尚属少数[5]，缺乏从根本上激发企业主观能动性，自主将数据中心的发展与能源转型、气候变化、可再生能源发展紧密结合的政策激励。

3.2 参与电力市场绿电交易

通过电力市场直接采购可再生能源电力，是指数据中心直接与可再生能源电力企业或售电公司进行交易，采购可再生能源电量。中国绿色电力试点已于2021年9月7日正式启动交易，绿电交易特指以绿色电力产品为标的物的电力中长期交易，用以满足电力用户购买、消费绿色电力的需求，并提供相应的绿色电力消费认证，是在电力中长期市场体系框架内设立的全新交易品种。

常规电力市场的参与主体大部分为火力发电等常规能源，可再生能源则主要通过电网企业保障性收购参与上网。绿电交易平台为数据中心电力用户提供了购买绿色电力的渠道，助力企业践行社会责任，提升其品牌竞争力。同时，绿电交易依托区块链技术，对“生产—交易—消费”全环节进行溯源，保证可再生能源环境价值的精确传导。随着电力市场化改革的持续深入，可再生能源消纳，尤其是跨省、跨区资源调度以及可再生能源电力价格的下降，将会有效降低数据中心参与电力市场交易的门槛，为数据中心提供进一步扩大可再生能源电力消费的机遇。

传统的电力市场交易并不涉及到绿证的转移和环境权益的转移，仅仅是电能量的转移，而每度绿电交易存在0.01～0.03元的环境权益溢价，虽然每个省溢价的高低不同，但基本上均超过本地燃煤标杆的基准价或者原有平价项目被电网保障性收购的价格。数据中心作为高耗能行业，企业对其用电成本极度敏感，现阶段参与绿电交易的意愿不够强。

4 数据中心消纳西部可再生能源政策建议

4.1 推动数据中心与西部可再生能源深度融合发展

重视数据中心与西部可再生能源的深度融合，借助“东数西算”工程，将有持续耗能需求的数据中心与可再生能源供给与消纳有机结合。结合西部地区可再生能源自身特点，总结运用政府和社会资本合作(public-private partnership，PPP)等模式经验，吸引数据中心企业进行可再生能源基础设施建设、配网设施建设，并通过出台鼓励数据中心就近投资可再生能源电站、配套网络等的相关政策，支持企业自发自用绿色电力，为标杆项目提供相关能耗指标等支持，从制度激励上进一步提升“新基建”工程发展质量。

4.2 推动“碳-电”市场联动，加强绿电市场建设

宏观碳减排目标的实现取决于稳步推进碳市场与电力市场间的联动建设。中国碳市场正处于起步阶段，目前只纳入了发电行业，随着数据中心类高耗能行业的纳入，将有效提升行业的减排动力及社会责任感，激发其主动寻求可再生能源应用的意愿。电力市场方面，中国绿电交易市场刚刚起步，参与主体优先选择国际公认的无补贴风电、光伏发电，并优先组织绿电交易需求较为旺盛的地区开展试点，再逐步扩展到全国范围。应持续推动全国范围内的电力市场建设，尤其是一体化算力网络范围内的绿电市场互联互通，通过市场机制发现价格，提升低价清洁可再生能源消纳规模[6-7]。

5 结 语

“东数西算”工程的开展，既解决了中国东部地区数据中心能耗成本高涨、指标紧张、空间受限问题，又提升西部地区可再生能源消纳能力。随着国家新基建和一体化大数据中心相关政策的进一步落地，西部地区可再生能源正迎来结合数据中心产业消纳的新契机。

该文结合西部地区可再生能源分布现状、自身特点和发展趋势，总结分析当前数据中心发展面临的主要问题及诉求，为下一步推动数据中心与可西部再生能源深度融合发展战略提供参考与支撑，发挥好“碳-电”市场联动、绿电市场建设在进一步推动数据中心产业发展提速提质中的作用，将有效促进数据中心消纳西部可再生能源，为中国“碳达峰、碳中和”绿色发展做出切实贡献。