ICS 91.140.01
P30
团 体 标 准
T/CABEE 119-2025
数据中心低碳基础设施技术标准
Standard for the technical of low-carbon data center infrastructure
2025-09-01 发布 2025-11-01 实施
中 国 建 筑 节 能 协 会 发 布
中国建筑节能协会团体标准
数据中心低碳基础设施技术标准
Standard for the technical of low-carbon data center infrastructure
T/CABEE 119-2025
批准部门:中国建筑节能协会
施行日期:2025 年 11 月 1 日
中国建筑节能协会文件
国建节协标〔2025〕 63 号
关于发布团体标准《数据中心低碳基础设施技术标准》
的公告
现批准《数据中心低碳基础设施技术标准》为中国建筑节能协会团体标准,标准编号为:T/CABEE 119-2025, 自 2025年 11 月 1 日起实施。
协会委托主编单位收集标准的应用案例(包括政府部门采信证明文件、市场应用情况、国际标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成效材料),并对案例进行宣传。
现予公告。
2025 年 9 月 1 日
前 言
根据《中国建筑节能协会团体标准管理办法(试行)》(国建节协(2017)
40 号)及根据中国建筑节能协会《2023年度第一批团体标准制修订计划》(国建节协〔2023〕12 号)的要求,由建科环能科技有限公司会同有关单位组建编制组,经广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外标准和先进经验,并在广泛征求意见的基础上,共同编制了本标准。
本标准的主要内容包括:1 总则;2 术语;3 基本规定;4 技术措施;5 应用技术。
本标准的某些内容可能直接或间接涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国建筑节能协会标准化管理办公室负责管理(联系电话:
010-57811218,邮箱:biaoban@cabee.org),由建科环能科技有限公司负责具体内容的解释及标准应用案例(包括政府部门采信证明文件、市场应用情况、国际标准化组织或国外权威机构采信证明、评优示范工程案例等实施成效材料)收集。标准应用过程中如有意见或建议,以及标准相关应用案例,请反馈至建科环能科技有限公司(联系人:武根峰,联系方式:010-64693240,邮箱:iwgf@foxmail.com,
地址:北京市北三环东路 30 号中国建筑科学研究院节能示范楼,邮编:100013)。
本标准主编单位: 建科环能科技有限公司
本 标 准 参 编 单 位 : 中国建筑科学研究院有限公司中国中元国际工程有限公司
北京建筑大学
南京工业大学
哈尔滨工业大学
中国建筑节能协会数据中心绿色低碳专业委员会中国移动通信集团设计院有限公司
中讯邮电咨询设计院有限公司
华信咨询设计研究院有限公司
中通服咨询设计研究院有限公司
广东省电信规划设计院有限公司
中国建筑第八工程局有限公司城市发展分公司中建一局集团建设发展有限公司
广东览讯科技开发有限公司广东永泉阀门科技有限公司广东美的暖通设备有限公司上海赛一环保科技有限公司
联通(广东)产业互联网有限公司深圳耘联科技有限公司
北京海林物联数据安全技术有限公司
北京圣海灵机电设备有限公司
杭州华电华源环境工程有限公司
中景通达(北京)建筑工程有限公司牙克石市建设工程技术服务中心
环能建科(北京)技术有限公司
国家空调设备质量检验检测中心国家建筑节能质量检验检测中心
王 旭 李颜颐
1 总 则
1.0.1 为规范数据中心基础设施低碳技术运用,推动数据中心基础设施绿色低碳发展,加快节能降碳改造和用能设备科学更新,促进数据中心向绿色、低碳转型,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、改建及扩建的数据中心基础设施的设计、建造与运维。
1.0.3 数据中心的低碳基础设施技术应用除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准和中国建筑节能协会现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 数据中心 data center
由信息设备场地(机房)其他基础设施、信息系统软硬件、信息资源(数据)和人员及相应的规章制度组成的实体。
2.0.2 数据中心低碳基础设施 low-carbon infrastructure
是指在数据中心的规划、建设、运行和管理过程中,采用一系列先进的技术、设备和运行管理策略,提高能源利用效率、降低碳排放, 主要低碳技术指标达到第 3.2.6 条的规定的基础设施。
2.0.3 审定 validation
通过提供规定要求(明示的需求或期望)已得到满足的客观证据,对特定预期用途或应用的合理性予以认定。
2.0.4 核查 verification
通过提供规定要求(明示的需求或期望)已得到满足的客观证据,对真实性
予以认定
2.0.5 碳排放强度 carbon emission intensity(CEI)
一定时期内,数据中心正常运行所消耗的能源、逸散温室气体及基础设施维护等产生的温室气体排放总量,及可再生能源使用、余热回收产生的碳抵消, 与数据中心信息设备用电量的比值,一般以年计。
3 基 本 规 定
3.1 一般规定
3.1.1 数据中心碳排放的统计对象应符合现行国家标准《数据中心能效限定值及能效等级》GB 40879-2021 中第 5.1 条的规定,具有明确、完整的物理边界,拥有独立的供配电和制冷系统。
3.1.2 项目的碳排放应按建造阶段碳排放和运行阶段碳排放分别统计。
3.1.3 建造阶段碳排放计算方法应符合现行国家标准《建筑碳排放计算标准》 GB/T 51366 的规定。
3.1.4 建造阶段碳排放宜根据审定或核查结论通过碳汇等措施实现建造阶段碳中和,并应符合下列要求:
1 依据设计资料统计与计算的建造阶段碳排放声明,如向社会或其他利益相关方公开,应由具备中国合格评定国家认可委员会授权的第三方机构进行审定。
2 交工后应统计与计算建造阶段的实际发生的碳排放并形成文件,如向社会或其他利益相关方公开,应由具备中国合格评定国家认可委员会授权的第三方机构进行核查。
3.1.5 运行阶段的碳排放宜根据审定或核查结论通过碳汇等措施实现运行阶段碳中和,并应符合下列要求:
1 宜在设计图纸完成后或基础设施交工后进行统计与计算;
2 运行阶段的实际发生的碳排放应以年为周期进行统计与计算,形成的碳排放声明如向社会或其他利益相关方公开,应由具备中国合格评定国家认可委员会授权的第三方机构进行核查。
3.2 技术指标
3.2.1 数据中心的电能利用效率应按下式计算:
PUE (3.2.1)
式中: PUE——数据中心的电能利用效率,一般以年计;
ETotal——一定时间内维持数据中心正常运行的总用电量,一般以年计(kWh);
EIT——一定时间内的数据中心中信息设备耗电量,一般以年计(kWh)。
3.2.2 数据中心的水资源利用效率应按下式计算:
WUE (3.2.2)
式中: WUE——数据中心的水资源利用效率,一般以年计(L/kWh);
LTotal——一定时间内维持数据中心正常运行的总用水量,一般以年计(L);
3.2.3 数据中心的碳利用效率应按下式计算:
CUE (3.2.3)
式中: CUE——数据中心的碳利用效率,一般以年计(kg/kWh);
CE——核算运行阶段各个源头的能源(如电、天然气、柴油等) 使用量
及碳排放因子,进行 CO2 当量转换,获得碳排放总量,一般以年计(kg)。
3.2.4 数据中心运行阶段的碳排放强度应按下式计算:
式中: CEI——数据中心的运行阶段的碳排放强度,一般以年计(kg/kWh); Cys——核算运行阶段由于制冷剂或灭火气体等温室气体的逸散排放量,
进行 CO2 当量转换获得,一般以年计(kg);
Cwb——核算运行阶段由于基础设施维护、维修、更换分别引起的温室
气体的排放量,进行 CO2 当量转换,获得碳排放总量,一般以年计(kg);
Cer——核算运行阶段由于基础设施中的碳抵消设施(包括余热回收并外供设施、自建可再生能源设施等)运行产生的温室气体的减排量,
进行 CO2 当量转换获得,一般以年计(kg);
Ccg——核算运行阶段由于碳交易或绿证交易运行产生的温室气体的减
排量,进行 CO2 当量转换获得,一般以年计(kg)。
3.2.5 数据中心的可再生能源利用率应按下式计算:
REF (3.2.5)
式中: REF——数据中心的可再生能源利用率,一般以年计;
ER——数据中心拥有和使用的可再生能源能在一段时间周期内的总和
(不包括公共电网中的绿电比例),一般以年计(kWh); ETotal——维持数据中心正常运行的总耗电,一般以年计(kWh)。
3.2.6 低碳基础设施主要技术指标见表 3.2.6。
表 3.2.6 低碳技术指标
注:上表中的技术指标的统计期为一个自然年。
3.3 判 定
3.3.1 建造前判定数据中心运行阶段的碳排放水平应以表 3.2.1 规定的 PUE、
WUE 、CUE 及 CEI 为控制项判定等级;正式投入运行后判定数据中心运行阶段的碳排放水平,应以表 3.2.1 规定的 PUE 、WUE 、CUE 、CEI 及 REF 为控制项判定等级。
3.3.2 建造前计算数据中心运行阶段的低碳指标,应以设计文件为依据且符合下列规定:
1 施工图设计审查通过;
2 表 3.2.1 规定的低碳技术指标相关计算和证明文件齐全。
3.3.3 建造前按设计资料进行统计与计算运行阶段低碳指标,并符合下列规定:
1 应以一个自然年为一个周期;
2 应以信息设备装机功率的 100%、75%、50%三个负载率工况分别测算 PUE、 WUE 、CUE 及CEI,并取三个工况的平均值;
3 各项指标宜通过能耗模拟软件计算且至少包括逐日、逐月指标;
4 逸散温室气体的碳排放 Cys 应依据主要设备及系统的允许泄漏量计算,如无相应标准规范要求,宜按充注量的 5%计算;
5 基础设施维护碳排放 Cwb 应按照基础设施运行碳排放量的 5%计算;
6 可再生能源应包含自建光伏系统发电、绿电直连等, 但不包括绿色电力交易或碳信用产品。
3.3.4 正式投入运行后,运行阶段的低碳指标的统计与计算应符合下列规定:
1 应以一个自然年为一个周期;
2 应直接采用分项计量的能耗数据,并对其计量仪表进行校核后采用;
3 应根据统计周期内的基础设施的运维相关记录核算逸散温室气体的碳排放 Cys 和基础设施维护碳排放 Cwb;
4 宜通过引入绿色电力交易和碳排放权交易等方式实现碳抵消,绿色电力交易与碳排放权交易的产品应为中国国内相关交易机制签发或在中国境内开发的减排项目。
5 应统计并计算 PUE 、WUE 、CUE 、CEI 及 REF。
3.3.5 碳排放计算应采用现行的国家温室气体排放因子数据库中规定的排放因子,外购电网的电力排放因子取值见附录 A,自建可再生能源发电、绿电直连的电力排放因子取值见附录 B。
4 技 术 措 施
4.1 选址
4.1.1 宜选址气候适宜、环境空气清洁、能充分利用自然冷源的区域, 且自然冷源利用的技术方式应满足环境容量承载力的要求。
4.1.2 宜选址在水力、风力、太阳能等可再生能源充足的地区, 应结合场地环境与气候特点,对项目的太阳能、风能等可再生能源利用条件进行综合分析。
4.1.3 宜利用闲置的隧道、洞室、仓库、厂房等设施,减少土建过程的碳排放。
4.2 设计
4.2.1 基础设施应采用全过程多专业协同设计组织形式,从数据中心基础设施内在本质及基本规律出发,基于基础设施低碳高效的设计目标开展设计工作。
4.2.2 设计阶段应根据室内环境参数、能效要求及碳排放指标要求, 利用能效及碳排放模拟计算软件等工具,结合建造全过程的经济效益分析,对设计方案进行优化,指导技术措施的确定。
4.2.3 新建数据中心时,应根据使用需求,合理控制基础设施的建设规模和建筑层高,主机房净高不宜小于 3.0m 且不宜大于5.0m。
4.2.4 宜为太阳能、风能等可再生能源设施提供安装条件, 建筑设计宜进行光伏发电系统一体化设计。
4.2.5 当功能需求、资源条件适宜时,宜选用低碳建筑结构体系及建筑拆除时便于材料循环利用的措施,宜采用回收率高的设计方案。
4.3 建造
4.3.1 宜选用可循环、耐久性长及项目所在地域的材料及设备, 材料及设备选择宜符合下列规定:
1 宜使用获得绿色建材认证的的材料与设备;
2 宜使用有明确碳足迹标签的材料与设备,在满足同等技术目标下,选择碳足迹更低的材料与设备;
3 宜因地制宜使用距离项目所在地较近的厂家生产的材料与设备,降低建筑材料运输的碳排放。
4.3.2 宜采用 BIM 等技术,进行过程优化,减少人为失误,缩短施工周期,节省施工材料,降低施工能耗,减少碳排放。
4.3.3 项目建造宜采用装配式建造方式,提高效率,减少损耗。
4.3.4 工程建造应实施降碳目标管理,促进设计、施工深度协同。
4.3.5 施工现场的主要用能设备应符合下列规定:
1 应采用节能高效设备;
2 应采用节能照明灯具;
3 宜采用新能源施工机具与运输设备;
4 宜采用清洁能源作为施工现场用能。
4.3.6 宜制定专项拆除施工方案及资源化利用方案,拆除垃圾的处置应符合现行行业标准《建筑垃圾处理技术标准》CJJ/T134 的规定,优先考虑资源化利用。
4.4 运行
4.4.1 基础设施的低碳运行应以保障信息设备的室内环境需求为前提,基于设施系统的高效运行、可再生能源利用及碳汇等多领域低碳与降碳技术, 以降低运行能耗和碳排放量为目标,并应符合下列规定:
1 优先充分利用本地可再生能源系统产能量;
2 利用数字化、柔性调配等技术手段提升设施系统效率;
3 根据实际运行工况和外部条件变化及时优化调整设施系统的运行模式,选择最利于节能降碳的运行策略。
4.4.2 运营单位应持续优化低碳运行的管理措施,并根据运行碳排放年度核算结果对低碳运行目标进行动态调整。
4.4.3 应建立再调适制度,并对基础设施进行综合效能调适,再调适应符合下列规定:
1 应从正式投入使用开始;
2 应以满足设计能效或更优能效、更低碳排放为系统调适目标;
3 包括但不限于冷却系统、供配电系统、可再生能源系统及智能化控制系统等;
4 调适报告应包括调适记录、调适结果及调适过程中发现的问题日志及解决方案;
5 在运行过程中,当内部功能及特性发生重大改变或对基础设施进行改造后,应重新进行系统综合效能调适。
4.4.4 基础设施维护应有利于控制和降低碳排放,并应符合下列规定:
1 维持基础设施的设备系统的高能效运行状态;
2 材料、设备及构件的维修或更换应基于技术经济比较和碳足迹比较;
3 每月宜检查建筑设备控制系统及动环系统的控制器、内置电池、系统通信、控制逻辑算法、联动功能的工作状态,每季度宜监测校正传感器和执行器。
4.4.5 运营单位应针对建筑设备系统、动环系统以及其他用能系统的运行与管理,建立包括系统运行、系统维护、系统维修和系统优化等方面智能化低碳运行方案。
4.4.6 运营单位应建立覆盖多类别的碳排放管理体系,制定低碳基础设施专项运行管理制度,明确各主体责任和义务,建立区域重点排放单位目标责任制,并应编制相应运行管理手册。
5 应 用 技 术
5.1 一般规定
5.1.1 应采购具有绿色建材三星级认证的建筑材料及设备。
5.1.2 应采购具有碳足迹报告并进行了碳中和的材料及设备进行建造和维护,并应要求供应商提供相关证明材料,在计算建造阶段碳排放量或核算运行阶段碳排放量时,可进行减除。
5.1.3 对于产品本身没有实现碳中和的材料及设备,应要求设备供应商提供产品碳足迹报告,并计入数据中心总碳排放量中。
5.1.4 宜在数据中心基础设施边界外投资集中式或分布式可再生能源发电设施,为运行阶段提供绿色电力。
5.2 空调系统
5.2.1 制冷空调系统应进行方案比选和性能优化。
5.2.2 制冷空调系统应优先利用可再生能源和自然冷源,并考虑多能互补集成优化;宜优先选用利用自然冷源的空调冷却方式降低 PUE。
5.2.3 空调制冷设备能效应不低于现行国家标准《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》GB 19577 的 1 级。
5.2.4 采用电压缩循环的冷水(热泵)及直膨式空调机组时,应优先使用低 GWP制冷剂,并采取有效防泄漏措施。
5.2.5 主机房区应合理设置新风系统,宜变风量运行,且运行过程中实际新风量不低于现行国家标准《数据中心设计规范》GB 50174 的要求。
5.2.6 主机房的空调形式应与气流组织匹配,宜采用近端冷却设备,减少输配能耗。
5.2.7 数据中心应合理利用余热,宜根据 IT 信息设备的日平均实际散热量设置余热回收系统。
5.3 电气系统
5.3.1 宜采用可再生能源微网系统,利用蓄能、用能设备协同控制技术, 提升可再生能源就地消纳比例。
5.3.2 供配电系统应具备实时监测、分析、智能调度等管理功能, 具备按核算单元和用能形式进行分类分项计量功能。
5.3.3 UPS 功率模块应具备根据负载情况进行休眠及优化负载率的功能,提升电源转换效率。
5.3.4 光伏发电系统应优先自发自用。
5.3.5 电梯能效等级应满足现行国家标准《电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能 第 2 部分 电梯的能量计算与分级》GB/T 30559.2 规定的 1 级能效要求,并应采取群控等节能控制方式。
5.3.6 变压器能效应满足现行国家标准《电力变压器能效限定值及能效等级》 GB 20052 规定的 1 级能效要求。
5.3.7 宜采用光储直柔技术建筑的用电设备,应具备功率主动响应功能,且宜具备与电网的适配接口。
5.3.8 LED 照明产品应满足现行国家标准《室内照明用 LED 产品能效限定值及能效等级》GB 30255 规定的 1 级能效要求,并应采用智能照明调光控制系统。
5.4 给排水系统
5.4.1 各类的排水宜按水质分类收集,经集中处理可以达到不同使用水质要求的排水,宜重复或多次应用。
5.4.2 给水排水管网应采取有效措施避免管网漏损,实际应用的节水器具产品应符合现行国家标准《节水型产品通用技术条件》GB/T 18870 的要求。
5.4.3 生活用热水的热源宜采用数据中心余热。
5.5 智能化系统
5.5.1 应设置能碳管理系统,采用智能化能源管理技术,实现运行阶段的碳排放量及碳抵消量等的动态统计、计算、分析和展示等管理目标, 并宜具备集成至基础设施管控平台。
5.5.2 能碳管理模块应具备下列功能:
1 对能源及资源的消耗量及能效指标进行分类分项动态监测、统计、分析和展示等;
2 对可再生能源使用量及技术指标进行分项动态监测、统计、分析和展示等;
3 对运行碳排放量和碳抵消量进行分类分项动态统计、计算、分析和展示等;
4 对表 3.2.1 中规定的低碳技术指标进行计算、分析和展示等;
5 用能及碳排放、碳抵消数据的查询、预警、记录和下载;
6 与其他系统集成的权限。
5.5.3 能碳管理系统的计量和监测应满足下列规定:
1 采用具有远传功能的智能计量表具和传感器;
2 计量器具和传感器精度应满足运维管理和碳核查要求;
3 数据采集频率和存贮周期满足碳排放核查要求和基础设施的运维要求。
5.5.4 应部署智慧运维管理平台,充分运用大数据分析与人工智能算法生成运维策略,实现供配电系统、空调制冷系统的智能化管控等功能。
5.5.5 智能化系统硬件宜选用功耗低、长寿命、低碳足迹的产品。
附录 A 外购电力排放因子
A.0.1 全国外购电力排放因子可按表 A.0.1 选取。
表 A.0.1 全国外购电力排放因子
A.0.2 区域外购电力排放因子可按表 A.0.2 选取。
表 A.0.2 区域外购电力排放因子
A.0.3 省级外购电力排放因子可按表 A.0.3 选取。
表 A.0.3 省级外购电力排放因子
续表 A.0.3 省级外购电力排放因子
注:数据来源于生态环境部、国家统计局《关于发布 2022 年电力二氧化碳排放因子的公告》【公告 2024 年第33 号】,供核算电力消费的二氧化碳排放量时参考使用。
附录 B 自建可再生能源发电电力排放因子
自建可再生能源发电电力排放因子可按表 B.0.1 选取。
表 B.0.1 自建可再生能源发电电力排放因子
注:数据来源于生态环境部、国家统计局《关于发布 2023 年电力碳足迹因子数据的公告》【公告 2025 年第3 号】,供核算电力消费的二氧化碳排放量时参考使用。
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”,反面词采用 “严禁”;
2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词:
正面词采用“应”,反面词采用 “不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:
正面词采用“宜”,反面词采用 “不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合 的规定”或“应按 执行”。
引用标准名录
《数据中心设计规范》GB 50174-2017 《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366
《节水型产品通用技术条件》GB/T 18870
《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》GB 19577 《电力变压器能效限定值及能效等级》GB 20052
《室内照明用 LED 产品能效限定值及能效等级》GB 30255
《电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能 第 2 部分 电梯的能量计算与分级》GB/T 30559.2
中国建筑节能协会团体标准
数据中心低碳基础设施技术标准T/CABEE 119-2025
条文说明
编制说明
《数据中心低碳基础设施技术标准》T/CABEE 119-2025 经中国建筑节能协会 2025 年9月 1 日以国建节协标〔2025〕第 63 号公告批准发布。
本标准制定过程中,《数据中心低碳基础设施技术标准》编制组经广发调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本标准。
《标准》提出了数据中心碳排放的阶段划分及识别运行阶段的排放源,形成了数据中心低碳基础设施主要评价指标及判定方法,并规定了数据中心低碳基础设施在全过程中所遵循得到技术措施及各专业的推荐应用技术及要求。
为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《数据中心低碳基础设施技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。
1 总 则
1.0.1 数据中心是支撑新质生产力发展的重要基础设施,也是当前我国能源消耗增速较快的领域之一。2024 年7 月,国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局、国家数据局等部门制定了《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》, 其部分内容如下:
1 到 2025 年底,全国数据中心布局更加合理,整体上架率不低于60%,平均电能利用效率降至 1.5 以下,可再生能源利用率年均增长 10%,平均单位算力能效和碳效显著提高。到 2030 年底,全国数据中心平均电能利用效率、单位算力能效和碳效达到国际先进水平,可再生能源利用率进一步提升,北方采暖地区新建大型及以上数据中心余热利用率明显提升;
2 严格数据中心项目节能审查,鼓励各地区结合实际对新上数据中心项目能效提出更高要求。到 2025 年底,新建及改扩建大型和超大型数据中心电能利用效率降至 1.25 以内,国家枢纽节点数据中心项目电能利用效率不得高于 1.2;
3 推进存量项目节能降碳改造;
4 提升可再生能源利用水平;
5 加强资源节约集约利用;
6 推广应用节能技术装备。
1.0.2 “ 中国二氧化碳排放力争于 2030 年前达峰,努力争取于 2060 年前实现碳中和”,是习近平总书记对国际社会的庄严承诺,是党中央、国务院统筹国际国内两个大局作出的重大战略部署,彰显了中国积极应对气候变化、努力构建人类命运共同体、走绿色低碳发展道路的坚定决心。
数字产业绿色低碳发展是落实党中央、国务院碳达峰、碳中和重大战略决策的重要内容。为加快数据中心绿色转型, 国家相关部门制定并颁布了《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》、《绿色数据中心政府采购需求标准(试行)》等文件。
在省市方面,2024 年 11 月北京市经信局等联合印发《北京市存量数据中心优化工作方案(2024-2027 年)》,旨在提升新型信息基础设施建设水平,促进算力基础设施能耗动态平衡,加快北京市存量数据中心优化,有力支撑数字经济
标杆城市建设和人工智能产业发展。同时,引导存量数据中心完成绿色低碳改造,转型为智能算力中心,促进绿色电力消纳,提高存量数据中心能效、碳效水平,推动数据中心集约化、绿色化、智能化建设。目标到 2027 年实现北京市数据中心能效水平全面达到北京市地方标准要求,年均 PUE 值(电能利用率)降低至 1.35 以下。另外, 北京将对存量数据中心实施节能、节水、降碳改造, 并对新能源和可再生能源利用等绿色低碳项目给予资金奖励。自 2026 年起,北京将对 PUE值高于 1.35 的数据中心征收差别电价。鼓励大型高效数据中心整合低效数据中心、承接业务迁移。北京还将推动数据中心进入电力交易市场, 促进数据中心企业绿电消纳,逐年提高数据中心企业绿电替代比例。
另外,近年来,上海、广东、河北、内蒙古等省市也相继发布了关于数据中心节能降碳的相关政策。
2 术 语
2.0.1 本条来源《数据中心 资源利用 第 1 部分:术语》GB/T 32910. 1-2017,目前国内多个数据中心相关国家标准(例如《数据中心能效限定值及能效等级》 GB 40879-2021)关于“数据中心” 的术语定义均引用此来源。
2.0.2 数据中心(data center)由计算机场地(机房),其他基础设施、信息系统软硬件、信息资源(数据)和人员以及相应的规章制度组成的实体。虽然目前国内相关数据中心的国家标准中对于基础设施的定义不同,例如:《数据中心设计规范》GB 50174-2017 指“在数据中心内,为电子信息设备提供运行保障的设施”,总体来说,基本定义范围是相同的,即在数据中心中除电子信息系统及设备之外的所有相关系统及设备。
数据中心低碳基础设施的核心目标是在满足数据中心业务需求的前提下,最大限度地降低对环境的影响,提高能源利用效率,减少对传统化石能源的依赖,促进可再生能源的应用。数据中心在建设和运行过程中,可通过自愿节能减排、清洁能源替代化石燃料、植树造林、二氧化碳捕集利用与封存、碳交易等方式进行抵消,降低碳排放。
2.0.3 本条来源《合格评定 词汇和通用原则》GB/T 27000-2023,5.5。在《合格评定 词汇和通用原则》GB/T 27000-2023 指出,审定即确认,是通过提供规定要求已得到满足的客观证据,对特定预期用途或应用的合理性予以认定。审定能用于认定有关预期用途的宣称中所声明的信息。
2.0.4 本条来源《合格评定 词汇和通用原则》GB/T 27000-2023,5.6。在《合格评定 词汇和通用原则》GB/T 27000-2023 指出,审定即验证,通过提供规定要求已得到满足的客观证据,对真实性予以认定。核查能用于认定有关已发生事件或已获取结果的宣称中所声明的信息。
2.0.5 《温室气体 第 1 部分:组织层面温室气体排放量和清除量量化和报告指南规范》ISO 14064-1 :2018 中提到的六类排放源包括:直接温室气体排放、输入能源的间接温室气体排放、运输产生的间接温室气体排放、组织使用的产品产生的间接温室气体排放、与使用组织产品有关的间接温室气体排放、其它来源的间接温室气体排放等 6 类。
依据以上内容,按照数据中心的项目边界条件,对数据中心温室气体(碳)排放源进行识别,主要包括以下类:
1 直接温室气体排放——柴油发电机等燃烧排放;
2 直接温室气体排放——制冷设备的制冷剂(例如常用的 HFC-134a,其GWP 约为 CO2 的 1300 倍)、灭火装置的灭火气体(例如常用的七氟丙烷
HFC-227ea,其 GWP 约为 CO2 的 3350 倍)等温室气体逸散排放;
3 输入能源的间接温室气体排放——使用电网供应的电力;
4 组织使用的产品产生的间接温室气体排放——基础设施维护等。
3 基 本 规 定
3.1 一般规定
3.1.1 本标准适用于单体建筑或多个相似建筑组成的物理边界清晰的数据中心的碳排放计算统计与计算。
《数据中心能效限定值及能效等级》GB 40879-2021 中第 5.1 条:数据中心应符合 GB50174 中的相关要求,建筑形态可以是一栋或几栋建筑物,也可以是一栋建筑物的一部分。测量和评价的最小单元应采用独立配电,空气冷却,电动空调的数据中心建筑单体或模块单元。对于几栋建筑物组成的数据中心, 应按单体建筑,分开测量和评价。分期建设的数据中心至少应按已建成可评价最小单元测量。
《绿色数据中心评价》GB/T 44989-2024 中第 4.1 条:绿色数据中心评价对象为全系统连续稳定运行 1 年以上,具有明确、完整的物理边界, 拥有独立的供配电和制冷系统的数据中心,包括……。
3.1.2 对于数据中心项目来说,建造阶段碳排放和运行阶段碳排放的温室气体排放源有着较大区别,为保证数据中心低碳基础设施的实施质量,推动其健康发展,需要通过评价技术,对其设计、施工及运行全过程进行核查和管理, 进一步保证质量。
当数据中心的基础设施设计完成后,应对其整个设计过程进行评价,设计部分的重点是评价是否采取了性能化设计方法,能效指标是否达到本标准及国家标准、国家及地方政策要求;当建造完成后,应对其整个建造过程进行碳排放统计,建造过程的重点是评价建筑采取的低碳施工措施;当竣工验收并正常投入运行一年后,应评估其运行性能及低碳指标。实际工程中, 由于低碳基础设施相比常规基础设施,在设计、施工等方面均有更高的要求, 因此在统计方法,以及对统计人员需要具备的专业技能上也有不同要求。
3.1.3 现行国家标准《建筑碳排放计算标准》GB/T 51366 规定了在建筑建造过程中的碳排放计算方法,数据中心的基础设施也属于建筑物的一个种类。通过计算得到数据中心基础设施的碳排放量,指对设计图纸、施工方案等技术材料中与碳排放有关的数据进行统计、计算和汇总,计算得到碳排放量。
3.1.4 材料开发、生产、运输,施工等各阶段均产生碳排放,对环境造成影响,因此应进行全生命期碳排放计算,全面了解对自然界产生的影响。建筑全生命期有多种不同划分方法,本标准将其划分为建材生产及运输、建造等阶段, 根据所需计算的建造阶段的碳排放量,选择本标准中规定的计算边界和方法进行计算。所以建造阶段应进行碳排放总量进行统计。
建造阶段的审定是指在数据中心建造前对建设单位根据数据中心项目策划 与设计资料所发布的碳排放声明,进行评价的系统的、独立的、形成文件的过程。
建造阶段的核查是指在数据中心竣工后对承包单位建造与安装过程中的碳排放统计文件,进行系统的、独立的评价,并形成文件的过程。
3.1.5 本标准强调通过计算得到数据中心基础设施的运行阶段的碳排放量,指对设计图纸、施工方案等技术材料中与碳排放有关的数据进行统计、计算和汇总。建筑物运行阶段的碳排放量大多可在建筑物实际运行阶段通过能源计量与碳排放量转化获得。
节能减碳是实现 2030 年前碳达峰和 2060 年前碳中和两大战略的基础,设计阶段是决定项目的全生命期能耗和碳排放的重要阶段,其合理性主导了后续活动对环境的影响和资源的消耗。能耗、可再生能源利用及碳排放量是表征对环境影响和资源消耗的关键指标,设计阶段对能效、可再生能源利用及碳排放分析有助于更加科学合理地确定设计方案、能源系统设计方案和相关参数。
设计方案达到节能低碳要求并不能保证建设完成后得到真正的节能。基础设施实际的节能效益必须依靠科学合理运行才能实现。就目前我国的实际情况而言,在使用和运行管理上,不同地区、不同项目存在较大的差异, 相当多的项目实际运行管理水平不高,实际运行性能(PUE 等)远远大于设计时对运行性能的评 估值,这一现象严重阻碍了节能降碳工作的正常进行。设计文件应为工程运行管理方提供一个合理的、符合设计思想的节能措施使用要求, 这既是各专业的设计师在节能方面应尽的义务,也是保证工程按照设计思想来取得最优节能效果的必要措施之一。
由于数据中心基础设施运行阶段的总碳排放量与数据中心信息设备的运行负载率有直接关系,而信息设备的用能量具有不确定性,所以数据中心运行阶段的总碳排放不易进行碳排放总量预估,因此,在正式投入运行后进行碳排放总量核查相对准确。
3.2 技术指标
3.2.1 《数据中心 资源利用 第 3 部分:电能能效要求和测量方法》GB/T
32910.3-2016 规定:数据中心总电能消耗指维持数据中心正常运行所消耗所有电能的总和,包括信息设备、制冷设备, 供配电系统和其他辅助设施的耗电量;数据中心信息设备电能消耗指数据中心内各类信息设备所消耗电能的总和。
3.2.2 《数据中心 资源利用 第 6 部分:水资源使用效率》GB/T 32910.6-2025中关于数据中心水资源使用边界的规定为:数据中心可使用包括市政自来水、市政再生水、地表水、地下水、数据中心自产再生水和其他外购水等, 用于数据中心主要生产场地用水,包括但不限于:
1 数据中心现场冷却用水,如冷却塔补水、蒸发冷却用水、喷淋冷却用水和冷冻水补水等;
2 数据中心现场加湿用水;
3 数据中心现场故障处置、设备维护、清洗和排污用水。
数据中心现场获取水资源并使用后,在不降低水质的情况下返还地表水体或地下含水层的水量不计入 WUE 的计算。
数据中心非生产场地用水,如员工与访客的生活用水、园区绿化和景观用水等不计入 WUE 的计算。
3.2.3 《互联网数据中心(IDC)技术和分级要求》GB/T 43331-2023 指出:应统计数据中心 IDC 运行阶段,消耗电力、热力(蒸汽、热水)等能源所对应的二氧化碳等温室气体排放量,根据设计或实测形成碳利用效率计算。可见, 目前的碳利用效率主要针对能源使用量进行的进行 CO2 当量转换,而忽视了由于余热回收、绿证交易、碳信用产品对于数据中心项目的碳排放强度的影响。
3.2.4 数据中心在运行过程中会产生大量余热,这些余热若能被有效回收和利用,可转化为供暖、供热水等生活或生产用途, 提高能源利用效率,减少对传统化石能源的依赖。
2024 年8 月国家能源局印发《可再生能源绿色电力证书核发和交易规则》指出:绿证是我国可再生能源电量环境属性的唯一证明,是认定可再生能源电力生产、消费的唯一凭证。
3.2.5 《数据中心 资源利用 第 1 部分:术语》GB/T 32910. 1-2017 规定:一次能源指在自然界是以天然形式存在的、未经加工或转换的能源按在自然界能否循环再生,分可再生能源和非再生能源。可再生能源是一次能源的一类,在一定程度上,地球上此类能源可在自然过程中再生,此类能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、海洋能和地热能等。
绿电直连是指风电、太阳能发电、生物质发电等新能源不直接接入公共电网,通过直连线路向单一电力用户供给绿电,可实现供给电量清晰物理溯源的模式。其中,直连线路是指电源与电力用户直接连接的专用电力线路。
3.2.6 本条的指标均以一个自然年为统计与计算周期,主要指标参照相关标准中的体现数据中心基础设施高效、先进、低碳等水平的指标值。
其中 PUE 主要参照《数据中心能效限定值及能效等级》GB 40879-2021;
WUE 、CUE 、REF 主要参照《互联网数据中心(IDC)技术和分级要求》GB/T 43331-2023 中规定的低碳指标。
对于 CEI 国内目前没有统一的标准,一般来说应统计数据中心运行阶段除CUE 外,还包括制冷剂、灭火器的气体逸散等对应的温室气体排放量和设备维修及更换等对应的温室气体排放量等,主要参照北京、上海、广东等地关于数据中心碳排放管理的相关规定:
《北京市生态环境局关于做好 2025 年本市碳排放单位管理和碳排放权交易工作的通知》规定:数据中心企业碳排放基准为 0.785 tCO2/IT 设备 MWh。
《上海市 2025 年度碳排放配额分配方案》规定: 2025 年度数据中心企业碳排放基准为 0.572 tCO2/IT 设备 MWh。
《广东省 2024 年度碳排放配额分配方案》数据中心行业碳排放基准值 0.893 tCO2/IT 设备耗电量 MWh;年度下降系数:0.98。
3.3 判 定
3.3.2 目前国际上通用的碳排放多数是指运行阶段的碳排放水平的反映,所以,在设计阶段对基础设施建成后的碳排放测算,是预估碳排放的重要措施。
3.3.3 建造前主要依据设计图纸所呈现的基础设施技术对运行阶段的低碳指标进行统计与计算,应不包括绿电交易或碳信用产品。
3.3.4 数据中心投入运行后,宜对其效果进行评估。运行效果评估应在数据中心竣工验收后,并投入正常使用一年后进行。运行效果评估是对数据中心基础设施实际运行情况的反映,可作为应用各种节能技术效果的评价参考。
通过运行效果评估可以改进和优化建筑的实际运行。由于数据中心运行有规律可循,且监测系统完善,通过运行效果评估对其优化运行策略及能效提升具有显著促进作用,故要求对基础设施应进行运行评估。
3.3.5 为贯彻落实《关于加快建立统一规范的碳排放统计核算体系实施方案》、 《完善碳排放统计核算体系工作方案》要求,生态环境部与国家统计局联合牵头建设的“ 国家温室气体排放因子数据库”第一版于 2025 年初已正式上线运行。该数据库作为我国碳排放统计核算体系的重要组成部分,将为社会各界提供温室气体排放因子基础数据支持,推动碳排放统计核算工作,助力国家碳达峰碳中和目标。社会各界可登陆国家温室气体排放因子数据库网站, 查询相关行业温室气体排放因子并参考使用。国家温室气体排放因子数据库网:
https://data.ncsc.org.cn/factoryes/index。
2024 年政府工作报告和中央经济工作会议均明确提出建立碳足迹管理体系 的任务要求。碳足迹因子是我国产品碳足迹管理体系建设的“重要基石” ,电力碳足迹因子具有基础能源属性,是核算各类中下游产品碳足迹的必要前提。首次以生态环境部公告形式发布,填补了国内电力碳足迹因子数据空白,可供不同主体核算电力生产和消费产生的碳足迹使用,有助于促进产业链供应链绿色低碳转型,培育发展新质生产力和实现双碳”目标。
目前的碳足迹因子研究方法遵循了与 ISO14067 国际标准保持一致且兼具中国特色的产品碳足迹核算通则《温室气体 产品碳足迹 量化要求和指南》GB/T 24067-2024。电力碳足迹因子与电力二氧化碳排放因子有较大区别, 一方面是核算范围不同,电力二氧化碳排放因子只考虑火力发电产生的二氧化碳直接排放,仅是电力碳足迹因子核算范围的一部分。电力碳足迹因子核算范围还包括上下游碳排放量,如:原材料获取阶段、设备获取阶段、施工建造阶段、退役处置阶段碳排放量;同时,运营维护阶段碳排放量核算也更加全面。总体来看, 电力碳足迹排放中,直接排放约占八九成。另一方面是应用场景不同,电力二氧化碳排放因子主要用于计算外购电力产生的间接碳排放量,电力碳足迹因子主要用于计算电力消费产生的生命周期碳排放量,即用于产品碳足迹核算。
4 技 术 措 施
4.1 选址
4.1.1 根据国家“碳达峰、碳中和” 战略,以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以高效用能节能为基础,面向高质量发展需要,提供数字化转型、智能升级、融合创新等服务的 IT 基础设施。
4.1.2 绿色低碳选址需平衡技术可行性、经济成本与环境效益, 通过 “ 能源就近、气候适配、政策协同”三原则,推动数据中心向高效、可持续方向转型。
4.1.3 随着社会的发展,目前存在一定数量的闲置的隧道、洞室、仓库、厂房等设施,通过改建为数据中心,不仅减少了土地的闲置,避免新建数据中心需消耗的大量建材等,同时也降低施工过程碳排放,延长既有建筑生命周期。闲置设施再利用避免 “拆除-重建” 的资源浪费(部分资料提及拆除 1 平方米建筑产生约 0.5吨建筑垃圾,处理碳排放约 0.1 吨 CO2)。
4.2 设计
4.2.1 根据国家“碳达峰、碳中和” 战略,以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以高效用能节能为基础,面向高质量发展需要,提供数字化转型、智能升级、融合创新等服务的 IT 基础设施。
传统建筑、暖通、电气、IT 等专业独立设计,一般会导致系统匹配性较差。全过程多专业协同设计是数据中心基础设施实现低碳高效的关键方法,其核心在于打破专业壁垒,以系统思维重构设计流程。通过采用机电系统耦合、建筑结构适配、数字化工具赋能及管理机制创新等模式可显著提升资源利用效率,降低全生命期碳排放。未来, 随着 “双碳” 政策深化及算力需求增长,协同设计需进一步融入 AI 优化算法、零碳建材应用等前沿技术,推动数据中心向 “净零碳基础设施” 演进。
4.2.2 在数据中心设计阶段,基于室内环境参数、能效与碳排放指标要求,运用碳排放模拟计算工具并结合全生命期经济效益分析优化设计方案,是实现低碳高效目标的核心环节。通过精准建模、多方案比选、指标量化,可实现技术路线的科学决策。
数据中心的室内设计参数应满足现行国家标准《数据中心设计规范》GB 50174相关要求;数据中心的能效要求应满足现行国家标准《数据中心能效限定值及能效等级》GB 40879 相关要求。
4.2.3 根据《数据中心设计规范》GB 50174-2017,新建数据中心时,主机房净高不宜小于 3.0m。当利用已有建筑改建数据中心时,主机房净高可适量降低,但不应小于 2.6m。另外,在满足电子信息设备使用要求的前提下,还应综合考虑室内气流组织、室内建筑空间比例的合理性以及对建设投资和日常运行费用的影响。
4.2.4 主要通过将光伏组件集成于建筑屋顶、立面、遮阳结构等部位实现“建筑即发电站” 的新能源有效利用。
4.2.5 例如,数据中心基础设施使用回收率高的钢结构,可在满足功能性与安全性的同时,显著降低全生命期碳排放,实现 “环境效益” 与 “经济效益” 的双重提升。设计中需统筹结构安全、施工工艺及回收产业链协同,确保技术措施落地可行,部分文献提及建筑材料的回收率宜大于 70%。
4.3 建 造
4.3.2 数据中心的 BIM(建筑信息模型)应用是实现全生命期数字化管理的核心技术之一,尤其在提升能效、优化资源配置、支持零碳目标方面具有显著价值, BIM 可为数据中心的规划、设计、施工提供全链条支持。 BIM 为数据中心的绿色化、智能化提供了底层数字底座,尤其在能源优化、模块化建造、碳管理等领域具有不可替代的作用,构建全生命期的 “数字孪生数据中心”,为零碳目标提供技术支撑。
4.3.3 数据中心的装配式建造是指通过工厂预制化生产、现场快速组装的模块化方式建设数据中心基础设施,其核心目标是提升建设效率、降低成本、优化资源利用并减少环境影响。结合用户此前关注的绿电、零碳、 BIPV(光电一体化建筑)等技术方向,装配式建造在数据中心领域的应用可进一步强化可持续性和能效优化。
装配式建造为数据中心的绿色化、高效化提供了新路径,尤其在实现零碳目标、整合新能源技术方面潜力显著。未来需进一步突破标准化设计、智能集成等瓶颈,推动数据中心向更可持续的方向发展。
4.4 运 行
4.4.1 数据中心运营方宜通过数字化、AI 算法、柔性调配等手段提升运行管理水平,实现数据中心的碳利用效率的持续优化和碳排放强度的持续降低。
运行管理人员或使用者需要明确设计中与节能和环境相关的各项设计意图,在不同季节、不同气候条件和使用情况下,制定并实施相应的运行策略,以保证运行的节能效果。
4.4.6 基础设施的节能性能在其漫长的运行阶段体现,对基础设施进行科学的维护、管理、运行是保证在运行阶段能够达到设计意图的关键环节。因此,每个数据中心都应根据自身基础设施的设计特点和功能特性,制定有针对性的维护、管理、运行方案,保证基础设施低碳目标的实现。
运行管理手册应包含设备系统的特点、使用条件、运行模式、参数记录及维护要求,并根据使用情况可将手册涉及的工作内容分别落实于管理人员、运维人员或公共区域提示信息。
5 应 用 技 术
5.1 一般规定
5.1.1 绿色建材产品认证是指建材产品符合国家相关技术要求和标准,且获得了绿色建材产品认证资质的认证机构的认证。绿色建材不仅具备“节能、减排、安全、便利和可循环” 的特征,也符合住房和城乡建设领域绿色建材有关应用要求主要的采信范围。
绿色建材产品认证依据国家市场监管总局、住建部、工信部《绿色建材产品认证实施方案》和《关于加快推进绿色建材产品认证及生产应用的通知》等政策文件的要求,由国家统一推行的绿色建材分级认证制度,是按照国务院要求推动绿色产品认证在建材领域率先落地的重要成果。
绿色建材认证产品标识分为一星级、二星级或三星级,三星级最优。
5.1.2 产品碳足迹是指沿着产品的整个生命周期,包括从原材料的开采、制造、运输、分销、使用到最终废弃阶段所产生的温室气体排放量。它是碳足迹中应用最广的概念。其温室气体范畴包括二氧化碳(CO2 )、甲烷(CH4 )、和氮氧化物(N2O)等温室气体。
生产厂家可以通过碳汇等技术,实现所生产的设备与材料的碳中和。产品的碳足迹及碳中和应经有资质的第三方机构核查后才能公开发布。
5.1.5 随着太阳能光伏发电等可再生能源的成本逐步降低,在建筑物上采用光伏发电越来越普遍,所以数据中心的基础设施宜设计光伏发电等。
5.2 空调系统
5.2.2 数据中心的自然冷却是一种利用自然环境中的低温资源来降低数据中心能耗的冷却技术,主要是通过热交换器等设备,将数据中心内部产生的热量传递到外部环境中。利用室外空气、水或其他自然介质的低温特性, 实现对数据中心服务器等设备的冷却,减少或替代传统制冷设备的使用,从而降低能源消耗。常见类型分为风冷式自然冷却和水冷式自然冷却:
1 风冷式自然冷却:利用室外冷空气与室内热空气进行热交换。当室外温度较低时,通过风机将室外冷空气引入数据中心,经过专门设计的风道系统,使
冷空气在服务器机柜间流动,带走设备散发的热量,然后将热空气排出室外。这种方式适用于气候较为寒冷、干燥的地区, 可显著降低数据中心在非夏季的制冷能耗;
2 水冷式自然冷却:通常采用冷却塔或其他水冷系统。通过循环水系统将数据中心内的热量传递到室外的冷却塔,在冷却塔中,热水与冷空气进行热交换,冷却后的水再回流到数据中心继续循环冷却设备。此外, 还有一些数据中心会利用地下水、湖水等天然冷源进行水冷式自然冷却, 进一步提高冷却效率和节能效果。水冷式自然冷却适用于水资源相对丰富的地区。
自然冷却具有以下优点:
1 节能效果显著:减少了对机械制冷设备的依赖,降低了电力消耗。据统计,采用自然冷却技术的数据中心,在适宜的气候条件下,可节省 30%-80% 的制冷能耗;
2 降低运营成本:由于减少了制冷设备的运行时间和维护需求,降低了设备的维护成本和运营成本;
3 更加环保: 自然冷却技术利用自然环境资源,减少了制冷剂的使用和排放,对环境更加友好,有助于降低数据中心的碳排放。
但是自然冷却技术的限制因素也较多,主要包括:
1 气候条件依赖:自然冷却的效果受当地气候条件的限制。在炎热的夏季或气候炎热潮湿的地区,自然冷却可能无法满足数据中心的冷却需求,仍需依赖传统制冷设备辅助冷却;
2 初始投资较高:建设自然冷却系统需要较大的初始投资,包括安装热交换器、风道系统、冷却塔等设备,以及对数据中心基础设施进行相应的改造;
3 空间需求: 自然冷却系统通常需要占用一定的空间来安装设备和布置风道、管道等,对于空间有限的数据中心来说,可能是一个需要考虑的因素。
5.2.3 现行国家标准《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》GB 19577 规定了热泵和冷水机组的能效等级、技术要求和试验方法。适用范围包括: 蒸气压缩循环冷水(热泵)机组、低环境温度空气源热泵(冷水)机组、水(地)源热泵机组、溴化锂吸收式冷(温)水机组、蒸气压缩循环高温热泵机组、间接蒸发冷却冷水机组和一体式冷水(热泵)机组。
5.2.4 制冷剂与温室气体密切相关,一些制冷剂本身就是强效的温室气体,在使用、泄漏和报废处理过程中会对全球气候变暖产生影响。
1 全球变暖潜值(GWP):这是衡量制冷剂温室效应的一个重要指标,表示某种物质在一定时间内(通常为 100 年)相对于等量二氧化碳的温室效应强度。例如,R134a 的 GWP100 为 1300,意味着 1kg 的 R134a 逸散到大气中产生的温室效应相当于 1300kg 二氧化碳的效果。不同制冷剂的GWP 值差异很大,从 1到 12400 不等;
2 温室气体排放途径:制冷剂在设备运行过程中可能因设备老化、密封不严等原因发生泄漏,从而进入大气;在设备维修、报废处理时, 如果没有进行规范的制冷剂回收和处理,也会导致制冷剂排放到大气中。
为减少制冷剂对环境的影响,国际社会采取了一系列措施。1987 年签订的《蒙特利尔议定书》旨在保护臭氧层,规定了逐步淘汰破坏臭氧层的制冷剂。2016年的《蒙特利尔议定书基加利修正案》则进一步要求各国逐年削减强温室效应的合成制冷剂使用,发达国家到 2035 年,发展中国家到 2045 年逐步减少 HFCs 等制冷剂的生产和使用。
5.2.5 《数据中心设计规范》GB50174-2017 中规定,主机房区的新风量需满足以下要求:
1 最小新风量要求:
1) 按空气交换次数计算:主机房的新风量不应小于每小时 2 次(即新风量≥2 次/h 的机房体积);
2) 按人员需求计算:若机房内有长期停留人员,需按每人每小时 30m³的新风量计算(取两者中的最大值);
2 正压控制需求:主机房应保持正压,与室外的静压差不应小于 5Pa,与非主机房区域的静压差不应小于 5Pa。新风量需配合回风量设计, 确保正压稳定(通常通过新风量略大于排风量实现)。
新风采用变风量控制后具有以下优点:
1 节能:数据中心的热负荷会随着设备的运行状态、数量以及外部环境等因素而变化。变风量系统可以根据实际热负荷的变化自动调节送风量, 避免了传统定风量系统在低负荷时的能源浪费。当数据中心内部分设备停机或负荷降低时,系统自动减少送风量,降低风机能耗;
2 精确控制温度:能够更精准地控制数据中心内的温度分布。通过安装在不同区域的温度传感器反馈信息,系统可以实时调整各个区域的送风量,确保每个区域都能保持在合适的温度范围内,避免局部过热或过冷的情况,提高了设备运行的稳定性和可靠性。
在数据中心实际应用中,新风系统和变风量系统通常会结合使用。例如, 智能新风系统可与原有精密空调联动,利用空气对流原理,通过分析对比室外温度、室内温度、室外湿度、室外粉尘度等数据, 自动判断是否启动风机引进室外冷空气、排出室内热空气, 并随时调整进风量,保持与设备散热量同步,使进出风量、设备散热量、热交换率三者之间达到平衡。这样既能保证数据中心的空气质量和微正压要求,又能根据热负荷的变化灵活调节风量,实现节能和精确的环境控制,有助于降低数据中心的电能使用效率(PUE),提高数据中心的整体性能和运营效益。
5.2.7 在数据中心的能耗中,冷却系统占据了相当大的比例,通常达到总能耗的30%~40%,甚至更高。这是因为数据中心内的服务器、存储设备等在运行过程中会产生大量的热量,若不及时散发,将严重影响设备的性能和寿命。传统的数据中心冷却方式往往采用大量的电力驱动制冷设备,将热量排放到环境中,这不仅浪费了大量的能源,也加剧了城市的热岛效应。
余热利用作为一种有效的节能减排手段,对于数据中心而言具有重要意义。通过回收和利用数据中心产生的余热,可以显著降低数据中心的能耗,提高能源利用效率。例如, 将余热用于供暖、制冷或发电等, 可以替代部分传统能源的消耗,减少碳排放。这对于实现我国的 “双碳” 目标具有积极的推动作用,有助于缓解能源短缺和环境污染问题,促进经济的可持续发展。
5.3 电气系统
5.3.3 目前一般情况下 UPS 在 50%~70%负载时效率最高,休眠策略通过减少运行模块数量,使剩余模块负载率提升至 60%~80%。提升 UPS 功率模块转换效率需从拓扑优化、器件升级、智能控制等多维度入手, 结合行业认证与实际负载特性,选择适配方案。
5.3.6 现行国家标准《电力变压器能效限定值及能效等级》GB 20052 规定了各类电力变压器的能效等级,电力变压器能效等级分为 3 级,其中 1 级能效最高,损耗最低。
5.3.7 光储直柔技术(光伏发电、储能、直流配电、柔性用电)是数据中心实现绿色低碳转型的重要路径。该技术通过整合可再生能源、储能系统与智能电力控制,构建 “源网荷储” 协同的能源体系,显著提升数据中心能效并降低碳排放。
光储直柔技术通过整合光伏、储能、直流配电与柔性控制, 可优化数据中心能源架构。随着政策支持与技术突破,该技术将成为数据中心实现 “双碳” 目标的重要手段。
5.3.8 在数据中心中,LED 照明结合智能调光技术具有诸多优势,能有效提升照明系统的能效和管理水平。
1 LED 照明优点:
1) 节能高效:LED 灯具的发光效率高,相比传统的荧光灯、白炽灯等,能显著降低能耗。例如,相同亮度下,LED 灯的能耗可能仅为荧光灯的一半甚至更低,这有助于降低数据中心的整体能耗;
2) 寿命长:LED 灯的使用寿命通常可达 50000 小时以上,远高于传统灯具。这意味着在数据中心的运营周期内, 更换灯具的频率大大降低,减少了维护成本和因维护带来的停机时间。
2 智能调光技术的作用:
1) 根据环境亮度自动调节:通过安装在数据中心内的光线传感器,实时监

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