“东数西算”利好新能源消纳：化解资源与负荷时空矛盾
2月17日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合印发通知，宣布将在京津冀、长三角等8地启动建设国家算力枢纽节点，规划10个数据中心集群。
继“南水北调”“西电东送”“西气东输”等工程之后，又一个国家重大战略工程拉开了序幕。
毕竟，在碳中和目标确定的背景下，数据中心减碳压力明显。国家发改委人士公开表示，加大数据中心在西部布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。
促进东西部协同联动
所谓“东数西算”，“数”指数据，“算”是算力，即对数据的处理能力。“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导至西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。
分析人士认为，“东数西算”工程的本质，在于解决目前各类数字经济业态蓬勃发展所需要的算力需求与我国算力增长速度之间不匹配的矛盾。
国家发改委高技术司相关负责人表示，目前，我国数据中心规模已达500万标准机架，算力达130EFLOPS（每秒一万三千亿亿次浮点运算）。随着数字技术向经济 社会 各领域全面持续渗透，全 社会 对算力需求仍十分迫切，预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。
同时，我国数据中心大多分布在东部地区，西部地区数据中心上架率仍处在较低水平。《2021年中国数据中心市场报告》显示，目前全国整体上架率为50.1%，华东、华北、华南约在65% 68%，华中为39%，而西部地区的西北和西南分别为 34%和41%，低于平均水平。
然而，由于土地、能源等资源日趋紧张，在东部大规模发展数据中心难以为继，需要通过技术和空间的重新配置来缓解这种矛盾。
从工程推进节奏来看，数据中心的布局调整呈梯次推进。一方面，对于后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务，可率先向西转移，由西部数据（内蒙古、贵州、甘肃、宁夏）中心承接。另一方面，对于网络要求较高的业务，比如工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等，可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局，确保算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续。
西部地区的能源潜力
值得注意的是，数据中心的布局之所以向西部转移，首先在于数据中心迫切的减碳需求。
作为能耗和碳排放贯穿其全生命周期的能耗“巨兽”，近年来，数据中心能耗和碳排放增长迅速。
据生态环境部环境规划院专家测算，2021年，全国数据中心能源消耗达到2166亿千瓦时，较2020年增加44%，占全 社会 用电量的2.6%左右；二氧化碳排放量约1.35亿吨，较2020年增加3915万吨，占全国二氧化碳排放量的1.14%左右。
同时，上述专家预测，“十四五”“十五五”期间，在钢铁、水泥、化工、有色等行业逐步实现碳达峰并进入平台期时，数据中心成为二氧化碳排放持续增长的少数行业。
到2025年，全国数据中心能源消耗总量将达到3500亿千瓦时，约占全 社会 用电量的4%，电能利用率（PUE）1.30；二氧化碳排放2.1亿吨，占全国二氧化碳排放量的比例接近2%，碳排放强度（CUE）为0.76。到2030年，全国数据中心能源消耗总量5915亿千瓦时，占全 社会 用电量5%以上，电能利用率（PUE）降到1.30以下；二氧化碳排放约3.4亿吨，占全国二氧化碳排放量的比例接近3%。
另一方面，我国西部地区资源充裕，特别是可再生能源丰富，具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。据了解，西部地区可再生能源资源占全国资源总量的70%以上。其中，风力资源占85%以上,太阳能资源占90%左右。
更重要的是，数据中心的算力及负荷需求将大幅提升绿色能源使用比例，缓解我国可再生能源资源与用电负荷的时空矛盾。
尽管目前我国弃风、弃光率不断下降，风光消纳不断向好，但从区域分布来看，西部尤其是西北部地区仍是消纳“洼地”。
全国新能源消纳监测预警中心公布的数据显示，2021年，全年光伏利用率达98%，风电利用率达96.9%，但其中青海地区的风电利用率为89.3%，光伏利用率为86.2%；新疆和蒙西的风电利用率分别为92.7%及91.10%。
国家发改委人士表示，下一步，还将强化能源布局联动，加强数据中心和电力网一体化设计，推动可再生能源发电企业向数据中心供电。支持数据中心集群配套可再生能源电站。
西部证券研报显示，通过“东数西算”能够将高耗电的数据中心放置在西部具有丰富风、光、水电资源的地区，不仅能够实现减碳目标，也能够拉动新能源及配套设施的建设需求。
“东数西算”工程正式全面启动，这是一种提升我国整体算力的工程，算力的增加在很大程度上增强了我国的综合国力。
随着信息技术的发展，计算机的算力在各个行业起着举足轻重的作用，很多基础科学的发展都离不开计算机的算力，算力在一定程度上代表了国家发展的潜力，正因为算力如此重要，国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合发文，在全国规划了10个国家数据中心集群，正式标志着“东数西算”工程的全面启动，到目前为止我国的数据中心规模已经达到了500万标准机架，能够达到每秒钟一万三千亿次浮点运算，但是面对庞大的数据需求，这些算力还远远不够，对于算力的需求仍然以每年20%的速度增长，所以才推动了“东数西算”工程的全面启动，下面就来说一说这是一种什么工程：
一、增强国家综合算力的工程
既然算力在国家发展过程中有着如此举足轻重的作用，所以“东数西算”工程的最主要目的就是提高国家的综合算力，为各种基础科学、工业的发展以及人们日常生活提供算力的保障，全面提高我国的综合实力以及竞争力。
二、优化资源配置的工程
“东数西算”工程也是优化资源配置的工程，我国目前算力的情况是东部地区算力需求大，算力也丰富，但是西部地区虽然有着绿色的可再生能源，但是受制于经济的发展，算力资源并不充沛，这次的东数西算工程将充分利用西部地区绿色可再生资源以及土地资源，达到资源合理配置。
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促进资源优势互补
相比“南水北调”“西气东输”“西电东送”，人们对“东数西算”还有些陌生。据业内人士介绍，所谓“东数西算”，是指通过构建新型算力网络体系，把东部算力需求以及大量生产生活数据输送到西部地区进行存储、计算、反馈，并在西部地区建立国家算力枢纽节点，有助于改善数字基础设施不平衡的布局，最大限度发挥数据要素的价值。
“数据中心规模快速发展，对能源、土地、气候等条件提出了更高要求。
一些东部地区应用需求很大，但能耗指标紧张、电力成本高，大规模发展数据中心的难度和局限性大。而一些西部地区可再生能源丰富，气候适宜，但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈，无法有效承接东部需求。因此，迫切需要加大国家算力网络的顶层设计，尽快转变以网为中心的发展模式，围绕数据中心重构网络格局。”金贤东说。这一布局得到多方高度认可。
“‘东数西算’能够在解决东部地区能耗指标紧张、电力成本高、大规模数据中心开发空间受限等问题的同时，把西部地区丰富的可再生能源、可利用荒地进行充分利用。此外，‘东数西算’可以带动广大西部地区参与到智能化引导的数字经济浪潮中，更好地释放‘后发优势’、实现快速发展。
“东数西算”还将为数字经济发展带来更多机遇。
“在产业数字化方面，‘东数西算’有助于我们更好地提供云存储、云计算、数据工具、研发平台、AI技术等服务，助力更多传统企业及中小企业数字化转型；在数字产业化方面，我们将借助强大的数字基础设施，进一步开展关键核心技术创新，积极探索技术输出的新产品、新模式、新业态。
并非所有的数据处理都将由西方完成。由于网络时延的限制，一些要求较高的网络，如金融、医疗、预警、人工智能等，也会在东部数据枢纽布局。其他数据处理需求可以在西部发布。“东西方计算”项目也是一个优化资源配置的项目。目前中国的计算能力情况是东部地区计算能力需求大，计算能力丰富。
而西部地区虽然有绿色可再生能源，但由于经济发展，计算能力资源并不丰富。这个东西计算项目将充分利用西部地区的绿色可再生资源和土地资源，实现资源的合理配置。但是，目前我国数据处理能力的发展还很不平衡。大型数据处理中心大多分布在东部。这种高能耗的数据处理中心，势必让能源本已紧缺的东方更加举步维艰。
因此，适时启动“东西计算”工程，既能满足日益增长的计算能力需求，又能缓解东部的能源消耗短缺，发展西部经济，从而达到三个目的。由于计算能力在国家发展过程中发挥着如此重要的作用，“东西计算”工程的主要目的是提高国家的综合计算能力，为各种基础科学、产业和人民日常生活的发展提供计算能力保障，全面提高我国的综合实力和竞争力。
简单来说，计算能力就是指数据处理能力。随着数字经济的蓬勃发展，数据处理能力已经成为与水利、电力同等重要的生产力要素。它直接关系到经济发展水平乃至国家安全，所以我国全面启动“东西计算”工程是理所当然的。目前，中国已经拥有500万标准机架的数据中心规模，数据处理能力达到130EFLOPS。然而，这仍然无法满足每年以20%的速度增长的计算能力需求。大数据中心、云计算、5G物联网都需要数据处理能力，小到日常消费习惯，大到出行记录。可以说，计算能力已经与我们的日常生活紧密相连。东西计算工程全面启动。到目前为止，中国数据中心规模已达500万标准机架，每秒可达1.3万亿次浮点运算。但面对庞大的数据需求，计算能力远远不够，计算能力需求每年仍以20%的速度增长，这也是东西方计算工程全面启动的原因。
