2023金融业绿色数据中心白皮书

金融业绿色数据中心白皮书 北京金融科技产业联盟2023年8月 版权声明 本报告版权属于北京金融科技产业联盟，并受法律保护。转载、编摘或利用其他方式使用本白皮书文字或观点的，应注明来源。违反上述声明者，将被追究相关法律责任。 编制委员会 主任： 聂丽琴 编委会成员： 祝军张海燕李捷 编写组成员： 吴志成 龚慧钦 陈庆 姜隽彦 朱佑虹 白珏明 温鑫 赵春华 葛金磊 王妍娟 冯博 张浩然 徐胜平 安立 赵桐 赵海晨 马继燕 贾雪芹 王红峰 卢康 赵成林 谭忍泊 张硕 赵文江 邹嘉麟 叶梓杰 王飞宇 王韬 范鹏 侯杰 田蓓 钱志强 魏安林 王月 张一星 李培 秦娟 汪宏 石凌钰 韩冰 李宝宇 杨洪涛 任泉诠 李经 周胡根 杨荣玉 吴嘉瑜 孟凡辉 王江涛 胡秀丽 梁宇栋 王曼 安真 张鹏南 杜伟 宋树昆 王翱宇 才振功 单彤 贾晖 杨毅 纪红旭 吴刚 陈明 张伟 何征宇 杨海悌 陆碧波 郑洋飞 李征 张素丽 武晓鹏 编审：黄本涛 周豫齐 朱佑虹 参编单位： 北京金融科技产业联盟秘书处中国工商银行股份有限公司 北京国家金融科技认证中心有限公司深圳壹账通智能科技有限公司 中国人民银行清算总中心人保信息科技有限公司 中债金科信息技术有限公司中金金融认证中心有限公司中国建设银行股份有限公司海通证券股份有限公司 中国信息通信研究院新华三技术有限公司华为技术有限公司 万国数据服务有限公司杭州谐云科技有限公司超聚变数字技术有限公司 北京中科仙络咨询服务有限公司腾讯云计算（北京）有限责任公司中国计量科学研究院 蚂蚁科技集团股份有限公司 北京龙德缘电力科技发展有限公司北京百度网讯科技有限公司 前言 2020年9月，习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论 上发表重要讲话，指出我国二氧化碳排放力争于2030年前达到 峰值，努力争取2060年前实现碳中和[1]。我国碳达峰、碳中和目标（以下简称“双碳”目标）的提出，在国内国际社会引发关注。 随着数据中心规模和数量的不断攀升，其能耗问题日益凸显，为此加强绿色数据中心建设成为构建新一代信息基础设施的重要任务。2021年，国家发展改革委等多部门联合印发《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》[2]，明确提出要加强数据中心绿色高质量发展。同年底，中国人民银行发布《金融科技发展规划（2022—2025）年》[3]，提出打造新型数字基础设施，建设绿色高可用数据中心的重点任务。 在金融业数字化转型的大背景下，数据中心作为金融发展的 重要基础设施，其建造速度和规模都进入了快速上升期。从数据中心的生命周期来看，建筑主体的设计使用寿命超过40年，机 电设备的使用一般也超过20年。因此，为达到双碳目标，必须要早做谋划。 本文主要从金融业绿色数据中心的设计、建造、运行、评价与监管等方面展开，梳理了当前阶段金融业数据中心绿色发展情况，整理并收录了实践案例和前沿探索，供金融业数据中心从业 者参考。由于经验学识所限，本文仍有诸多不足，恳请各界批评指正。 目录 一、概述1 （一）发展背景1 （二）发展现状4 （三）研究目标6 （四）研究意义7 二、规划设计9 （一）设计目标和原则9 （二）总体规划12 （三）架构设计15 三、建设改造21 （一）建筑节能21 （二）场地基础设施节能23 （三）IT基础设施节能39 （四）虚拟化节能45 （🖂）绿色工程47 四、运行管理50 （一）绿色运行指标与分析方法50 （二）绿色运行技术应用56 （三）危废处理69 （四）人才制度建设72 五、政策引导与标准体系建设72 （一）政策要求72 （二）标准体系77 （三）评价体系80 六、总结与展望83 参考文献86 一、概述 本章主要介绍了数据中心行业发展的政策、行业和技术背景，以及国内外数据中心发展现状和金融行业数据中心发展情况，探讨了金融业绿色数据中心建设运行情况、优化提升路径和未来发展方向，明确了本文的研究意义在于帮助提升企业自身经济效益、助力行业发展和创造社会价值。 （一）发展背景 1.政策背景 数字经济为全球经济复苏提供重要支撑。2021年，测算的47个国家数字经济增加值规模为38.1万亿美元，同比名义增长 15.6%，占GDP比重为45.0%[4]。全球数据总量爆发式增长，对数据中心形成了强劲的需求动力。全球范围内的数据中心产业规模迅速扩大，但由此也带来了大量二氧化碳的排放。在控制温室气体排放、积极应对气候变化形成全球共识的背景下，“绿色”“减排”“零碳”也成为国内外数据中心发展的共同趋势，以保证在满足数字经济发展的同时，减少甚至“消除”数据中心建设对全球气候的影响。 2020年12月，我国政府就将“做好碳达峰、碳中和工作” 列为重点任务，重申我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰 值，力争2060年前实现碳中和。国家发展改革委在《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》[5]中提出“强化能源配套机制”的要求。在国家政策引导下，各地政府积 极响应，纷纷出台地方产业政策文件，引导数据中心产业平衡、绿色发展。 2021年10月，为推动重点工业领域节能降碳和绿色转型，坚决遏制全国“两高”项目盲目发展，确保如期实现碳达峰目标，国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、市场监管总局、国家能源局联合印发《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》，明确通过能效约束，推动重点行业节能降碳和绿色低碳转型的总体要求、主要目标、重点任务和保障措施。 2022年6月，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、生态环境部、国资委、市场监管总局联合发布《工业能效提升行动计划》[6]，提出持续开展国家绿色数据中心建设，引导数据中心扩大绿色能源利用比例，推动老旧数据中心实施系统节能改造，提高网络设备等信息处理设备能效。 2.行业背景 从数据中心行业发展角度看，国际互联网龙头企业可再生能源使用计划和披露情况都相对完善。Google、Apple和Facebook分别在2017、2018和2020年完成运营体系的100%可再生能源使用，包含其数据中心基础设施。Microsoft和Amazon将完全实现可再生能源使用的目标节点定为在2025年[7]。包括数据中心运营商Equinix和DigitalReality在内的头部企业，也都发布了环境社会治理（ESG）报告、企业环境报告或CDP项目披露等报告，披露了温室气体排放、能源及水资源使用情况、废弃物 回收利用等信息。 近年来，国内绿色数据中心评价标准和指标逐步增多，其中具有代表性的有3个：一是中国电子学会发布的《绿色数据中心评估准则》，从用电、用水、循环利用、可再生能源、有害物质控制、节能管理等多维度进行评价。二是开放数据中心委员会 （ODCC）与中国信通院、工信部新闻宣传中心、绿色网格等联合发布的《数据中心绿色分级评估技术方法》，根据数据中心建设运行所处的阶段（未投产、投产不满一年、投产一年以上）划分为规划类、设计类和运营类3种，并根据得分评定为A、AA、AAA、 AAAA和AAAAA5个级别。三是工业和信息化部、国家发展改革 委、商务部、国管局、银保监会、国家能源局联合发布的《六部门关于组织开展2022年度国家绿色数据中心推荐工作的通知》，明确提出了国家绿色数据中心评价指标体系，涵盖能源高效利用、绿色低碳发展、科学布局及集约建设、算力资源高效利用等方面的15个指标[8]。 具体到金融行业而言，金融数据中心发展历程是我国金融业信息科技发展的缩影，经历了从无到有、从弱到强，金融业务的变化及信息技术的进步驱动着金融数据中心不断发展。以银行业为例，银行业务也从柜面银行发展到电子银行、移动银行、数字银行。在数字银行阶段，银行开始充分应用人工智能、物联网、大数据、云计算、5G等数字技术来服务实体经济的高速发展。银行系统也迎来全面云化、分布式、云原生的新时代，这对于金 融数据中心的建设，提出了全新的要求。3.技术背景 伴随着数据中心创新技术加速涌现，绿色能源管理与金融体系持续完善，为数据中心绿色低碳发展提供了有效助力。在技术创新方面，液冷、蓄冷、高压直流、余热利用、蓄能电站等新技术的应用，以及太阳能光伏、风能等清洁能源利用，能够进一步降低数据中心能耗及碳排放。通过新型技术的不断加持，业界领先的数据中心逐步通过建立绿色数据中心管理制度及内部碳定价制度促进数据中心绿色转型。同时绿电证书及绿电交易市场机制的建立和完善，也在有效激发数据中心使用绿色能源，降低碳排放的积极性。 （二）发展现状 1.国内外发展现状 美国是全球最早开始探索绿色数据中心技术的国家之一。美国互联网发展近50年，当前的数据中心行业已进入整合阶段，以改建和扩建为主，新建数据中心规模占比不大。从数据中心分布来看，美国占据了全球数据中心45%的份额，中国和日本分别占有8%和7%[9]。从企业发展看，Equinix等第三方数据中心企业凭借灵活的管理及高效的收购，迅速发展成为全球数据中心行业龙头。Google、Facebook等互联网公司自建的数据中心也已达到世界领先水平。 而我国目前正处于各行业数字化转型的加速期，数据中心能 效水平不断提高，部分优秀绿色数据中心案例已可达到全球领先水平。截至2019年底，全国超大型数据中心平均PUE为1.46，大型数据中心平均PUE为1.55。规划在建数据中心平均设计PUE为1.41左右，超大型、大型数据中心平均设计PUE分别为1.36、1.39，预计未来几年仍将进一步降低[10]。2021年发布的国家强制标准《数据中心能效限定值及能效等级》（GB40879—2021）中明确定义了电能比1.5是未来数据中心的达标值[11]。 从绿色技术来看，国内数据中心不断创新绿色节能新应用， 多个数据中心获得由开放数据中心委员会（ODCC）与中国信通院、工信部新闻宣传中心、绿色网格等联合开展的“数据中心绿色等级评估”AAAAA等级。 2.金融业发展现状 金融行业对数据中心的安全性、处理能力、物理特性等要求较高，经过多年的发展，各大金融机构逐渐形成了自己的数据中心建设和管理风格及完整的专业技术支撑团队。并且出于对业务连续性、完整性的高要求，如全年24小时不停运转且不允许数据丢失等，各大金融机构数据中心对组网和设备配置都有严格标准，设备及软件的配置变更都更为谨慎，更加注重风险把控。因此，长久以来金融行业数据中心在技术选型时，并未过多考虑能效、低碳等新型技术的应用，更多的是通过增加投入来获得数据中心运行的稳定，金融行业的数据中心一旦建成，存在改造难度大、在用改造风险高等困难。 随着我国经济近年来的高速发展，作为支撑业务交易的关键基础设施，金融行业数据中心的处理容量和数据规模呈现指数增长态势，这对数据中心基础设施的数量、规模、算力也提出了更高要求。随着金融业数字化转型整体加速推进，以及不断引入云计算、大数据等新技术扩充算力、优化算法，最近几年许多金融机构正在逐步完成新建，或计划新建多个大型、超大型数据中心。 （三）研究目标 1.研究建设运行情况 金融业务具有很强的高可用性和业务连续性需求，普遍采用多级冗余架构和灾备体系，传统的“两地三中心”架构需要向多活数据中心转型，通过技术架构有效控制，提升资源利用率和整体效能。目前很多金融机构都在向多活数据中心、同城多中心转型。同时，为适应业务的快速发展，需要考虑弹性扩展，通过软件来定义、调度硬件资源，将计算面和数据面分离，实现更灵活、透明化的物理设备部署。此方面可借鉴融合金融云低成本、高弹性的资源优势，以解决科技资源敏捷弹性供给与数据安全存放的矛盾，建成高效、开放、安全的混合云架构，提高IT资源利用率。 2.分析优化提升路径 建设绿色数据中心，在选址阶段，需要根据算力网络国家枢纽节点布局和业务需求，统筹各类资源，因地制宜充分应用清洁能源，优化用能结构，在用能侧绿色降碳。在设计、建设阶段， 应按需建设、动态扩容，避免资源浪费。采用更高效的电气技术架构，提升供电效率。按气候资源条件合理设计制冷架构，充分利用