数字能效管理范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇数字能效管理范例,供您参考,期待您的阅读。

数字能效管理

数字经济对流通业提升的赋能效应

内容摘要:本文采用2000-2021年省际面板数据,实证分析了数字经济对流通业质效提升的阶段性赋能效应。研究显示,数字经济在促进流通业质效升级的过程中,表现出较为明显的阶段性赋能效应。当数字经济水平处于不同阶段时,其对流通业质效的边际作用强度不同,基本上随着数字经济水平的阶段性提升,对流通业质效的影响作用强度也趋于提高。根据门槛值映射到样本年份,将样本划分为2000-2007年、2008-2017年、2018-2021年三个时段,分时段检验结果也显示了数字经济对流通业质效的边际作用强度逐阶提高。

关键词:数字经济;流通业质效;阶段性;赋能效应

引言

作为国民经济的基础性和先导性产业,流通业在结合商品供求和保障供应链方面发挥了重要作用。但与此同时,随着流通业规模不断增加,企业效率不高、能耗居高不下等问题也逐渐暴露出来,对提升流通业质效和促进流通业高质量发展带来了阻滞。在数字化时代,流通业高质量发展必然要建立在与数字经济强强融合的基础上,也可以说数字经济是赋能流通业高质量发展的一股新泉。当然,数字经济在我国的发展也存在渐进性,在数字经济规模培育壮大的过程中,其所积蓄的驱动能量也有明显阶段性差异,因此对流通业质效升级所能提供的赋能作用也可能出现阶段性差异。基于此,本文通过实证来分析我国数字经济对流通业质效提升的阶段性赋能效应。

理论分析与研究假设

(一)数字经济对流通业质效提升的总体影响机制

数字经济作为一种新经济新业态模式,理论上对流通业质效产生了重要推进作用,主要体现在三个方面:一是促进技术创新。数字经济下布局了一批掌握新兴技术的主体,可以为流通业带来供分析和利用的数据资本以及相关要素,同时也可以为流通企业管理提供新型组织模式和发展业态支撑,帮助企业改进技术模式。数字经济相关主体拥有强大的嵌入能力,与流通企业的融合可以革新流通渠道,形成大型电商平台,从而提升流通企业运营效率,提高企业在经验和管理方面的综合能力(王静、韩启昊,2021)。依托“互联网+”模式,能促进传统流通企业逐步向网上商超、无人智能超市等多元转型,提升在销售和物流等方面的绩效水平。依托数字技术向传统流通企业的渗透,可以促进流通领域实现全过程“互联网化”,加速相关要素流动效率,并形成高效率和柔性化的流通体系(陈湘,2022)。二是促进流通供应链优化。依托数字技术,可以促进流通供应链上中下游相关主体和环节的融通,相关主体建立数据共享中心,共享具有共同利益的信息,从而降低流通企业获取信息和要素的门槛,提升关键信息资源的掌握和利用效率(段平方、郭俊茂,2021)。这可以帮助流通企业结合实时情况进行流程动态调整,从而促进供应链上流通企业与上下游合作伙伴之间的无缝对接。依托数字经济,流通企业不再依赖于传统扩张模式,逐步转向为消费者提供精准服务,减少沉没成本,助力企业规避价格无序竞争甚至扭曲,从而为企业创造更多效益空间(陈泽楷、郭文星,2022)。良性循环的流通供应链,可以促进上游生产端与销售端的融合,优化供求关系,激发更大规模和更高层次的消费热情,也从侧面提升流通企业质效。三是促进成本降低。数字经济发展过程中必然会形成和布局数字化基础设施。数字技术嵌入基础设施,形成新基建空间格局,能进一步提升城乡基础设施在支撑当地商业经济运行方面的功能,也能积极提升当地政府管理效能,从而为流通企业发展提供有利外部环境。数字经济提供的新技术,可以促进流通企业创新升级,提升资产、劳动力和能源等要素的边际产出,降低企业经营成本,提升单位投入效益(王静、韩启昊,2021)。数字经济在流通业领域的应用,不但拓宽了企业上游供应商的选择范围,同时也缩减了中间各类交易成本,提升了企业附加值(段平方、郭俊茂,2021)。数字经济也能降低流通企业获取信息的不对称性,促进企业在跨区域供应商目录中进行跨域实时调度,优化供货渠道,从而进一步提升发展质效。由此,本文提出如下假设:假设1:数字经济对流通业质效提升具有正向作用。

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电器产品能效监察质控综述

作者:吴燎兰 姜瀛洲

与现有大多数认证制度不同,我国能效标识采用的是“自我声明+备案+市场监管”的制度。即:生产者或进口商,可利用自身检测能力,或委托经国家认可机构认可的检测机构进行检测,依据能效国家标准,确定产品能效等级。产品的能效标识信息,既有企业委托第三方检测机构的数据,也有制造商的第一方检测数据。能效检测实验室,无论是第一方还是第三方,既要有提升检测质量的内在动力,又必须接受实验室认可机构和能效标识管理机构的外部监督,但实验室的能效检测工作质量仍存在参差不齐。随着节能减排工作的深入开展,媒体对我国能效标识的关注度也持续上升。多家新闻媒体、网络媒体连续报道了产品能效等级虚标、参数造假等“质量门”事件,矛头直指市场上部分企业通过虚标能效指标牟利,这引起社会的广泛关注。消费者可直接感受能效标识上的数据,其对能效标识监督力度显著增加。同时,企业在激烈的市场竞争条件下,对能效检测结果也“锱铢必较”。综上所述,数据本身的“质量”,更应重视。三、能效检测的特点通俗而言,能效是使用者期望的有用能量与投入的(电)能量之比。如房间空调器的能效是单位时间内获得的制冷量与输入功率之比;电磁灶的能效是获得的热能量与耗电量之比;显示器的能效是屏幕的发光强度、显示面积与输入功率之比。

能源转换和利用的形式多种多样,许多产品的能效测试是通过对多种参数和中间量或过程量的测量换算来实现的。如在房间空调器能效的空气焓值法测量中,分别测量空调器在额定制冷工况条件时的温度、压力、流量等参数,最终计算确定制冷量;洗衣机的能效性能包括耗电量、耗水量、洗净性能、漂洗性能、脱水性能等指标,涉及反射率、漂洗液碱度等中间量,测量过程还需要用到参比洗衣机;显示器的能效测试需要测量屏幕发光强度、屏幕有效面积、输入功率等参数。对于诸如此类通过多参数和中间量测量计算能效的综合性测量装置,由于测量过程的复杂性和测量结果的综合性,造成能效测量结果不确定度的来源较多,而分量之间又存在一定的相关性,难以给出测量装置的总测量不确定度。尤其是多参数的检测,需要测量中间量或过程量,中间量和过程量又与单一的导出量存在换算关系。由此可见,能效检测的综合性和复杂程度均较高,单凭一种或几种质量控制方法,显然既不全面也不完善。四、能效检测质量控制技术概述能效检测的质量控制是一项系统工程,需要针对能效检测的特殊情况,由实验室认可机构、产品认证机构、能效标识管理部门共同参与监督,同时还要促进实验室自觉提升检测能力,采用多种技术手段,从多个要素控制实验室管理。能效检测质量控制技术,从控制的实施主体的角度,可分为内部和外部。内部由实验室根据质量控制的需求自行开展。外部由实验室根据外部机构的要求来实施,外部机构如:认可机构、认证机构、能效标识管理部门和客户等。实验室的质量控制技术种类繁多,电子电器类实验室应根据实际情况加以甄别和选用。

内部内部质量控制技术是实验室管理体系的一部分,对电子电器产品的能效检测而言,较为适用的内部质量控制技术包括但不限于以下几类。

(1)实验室能力配置能力配置是实现实验室检测能力的基础。适用于能效检测的能力配置,必须建立在对检测标准的深刻理解之上,准确识别能效检测对仪器设备、环境条件、样品处理等方面的特殊要求,有针对性地加以解决存在的问题。正如“一把普通的直尺无法准确测量头发丝的直径”,能效检测有其固有的测量精密度要求。测量系统的建立,应依照能效检测的需求配置。实验室能力配置的符合性是能效检测质量的基础,也是实验室其他质量控制技术的基础和依据。

(2)统计技术的使用ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》5.9条款提出对测量结果(质量控制数据)实行统计控制技术,并进行评估,但能效实验室应用统计技术刚刚起步。长期以来,实验室的量值溯源方式仅依赖检定结果,这有可能忽略过程中其他因素的影响,故存在一定局限性。应用统计技术手段,可考察测量系统的持续性水平和稳定性,监控精密度和偏差的波动,及时发现和解决潜在问题。研究发现,实验室质量控制图在能效检测中能直观地反映出质量过程的变异情况,并能根据统计规律,检测出非随机因素的干扰,及时发出“告警”信号,以便查找干扰原因,采取措施,使测量过程继续正常运行。

(3)有针对性的量值溯源由于国家检定规程的局限性,在其规定的合格区间引用误差允许值,往往不能满足能效检测的要求。例如,检定规程JJG780-1992《交流数字功率表》里,0.5级功率表的电压量程额定值误差允许值为±2%,而GB24849-2010《家用和类似用途微波炉能效限定值及能效等级》对电压表的准确度要求为±1%。即使符合JJG780-1992的要求,也未必符合GB24849-2010能效检测要求。此外,能效检测要求的部分特殊测量点,往往不是检定规程的关注点。以数字功率表的检定为例:检定规程规定均匀选取5个以上的功率点,包括零刻度和满量程。最小的常用检定功率点为220V/0.1A,22W,而能效待机功耗检测的常用功率点为1W左右,4~5mA,通过检定显然无法覆盖。因此,能效检测的量值溯源必须有针对性,应选用校准这种主动的量值溯源方式。首先,在校准开始前,能效检测实验室应向校准机构明确提出校准需求,包括对测量精度的要求、常用测量点和测量范围。此外,对于获得的校准证书,还必须根据约定的精度要求判定,判断仪器设备是否符合能效检测的使用要求,如准确度、测量点和测量范围等,至此才可投入使用。

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图书馆流通阅览部管理创新论文

一、新时期数字化背景下流通阅览部的管理创新

数字化的管理模式不仅要体现在管理计划上的实效性发展,还应体现在方案流程与实际调控手段的合理性改革。将提高流通阅览室的服务质量和功能效率为目标,在优化其管理模式的同时,尽可能的以标准化的管理规范对馆内各管理内容进行系统性规划。与此同时,还要将管内设施、书籍、工作人员信息实时输入到管理信息系统中,管理人员应在规定的流程内完成借阅工作。

二、新时期数字化背景下流通阅览部的引进激励机制

流通阅览室的工作人员具有丰富的实践管理经验,其管理能力和工作效率都非常高。但是在工作压力和社会压力双重负面环境的影响下,工作人员的工作状态也会随着外部环境的变化而发生巨大的转变。激励机制是数字化管理模式的重要改革项目之一,通过激励机制,图书馆领导可以宏观地调控各流通阅览室的管理结构,并通过工作人员的反应和工作状态及时调整管理计划和管理方案。一般情况下,图书馆的管理人员的计算机应用能力很差,其在数字化管理体制下很难找到明确的管理位置,激励机制可以有效的改善这一现状,具体表现在以下几个方面:

(1)优化人力资源工作人员在复杂繁重的工作中能够体会到数字化管理模式带给他们的新鲜感,通过引进新的管理设施和设备可以调动其工作人员工作的积极性和热情。绩效管理模式是一种应用价值非常高的管理方式,引入科学适当的绩效考核机制,可以规范图书管理人员的工作态度,使其明确管理目标,严肃、认真的完成管理任务。

(2)发挥工作人员的管理潜质一系列绩效考核项目不仅可以提高管理质量,还能有效促进工作人员在工作中明确发展目标,不断提高自身管理能力和技能,同时,数字化平台也大大提升了管理工作的信息共享性,工作人员可以通过数据库清楚了解每个员工的工作情况,员工之间的平等关系建立起来了,其管理合作关系也会更加紧密。

(3)引进交流机制流通阅览室的工作人员和流动人口众多,交流是管理人员必须具备的专业素质,数字化管理系统可以让管理者清楚的了解工作人员和借阅人的数据信息,使工作人员在工作中能够通过广阔的资源信息平台开展友好的交流活动。交流机制对提高流通阅览室管理人员的协作意识、团队精神以及沟通意识具有积极的影响作用。

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组织管理对交通管制员工作能效探析

摘要:综合借鉴SHELL模型和Reason模型的概念,参考国际民航组织《安全管理手册》,分析民航运行体系中组织管理对空中交通管制员工作能效的作用路径,提出组织管理对管制员工作能效产生积极影响的方法和建议。

关键词:空中交通管制;组织管理;管制员;工作能效

2003年以来,中国民航运输总周转量和旅客运输量保持连续16年增长。2006年,中国民航运输总周转量达306亿t·km,旅客运输量达1.6亿人,旅客运输周转量高于世界平均增长水平9.8个百分点,成为世界第二航空运输大国[1]。2019年,中国民航运输总周转量达1293.25亿t·km,旅客运输量达6.599亿人[2]。在庞大的运输量下,中国民航运行单位的组织管理工作的首要目标是保障运行安全。组织管理通过约束管制员的行为规避管制风险;通过构建安全文化培养管制员的精神和作风。在符合运行条件和规章的前提下到完成安全生产的目标之间,空中交通管制调配的空间是管制员与组织管理相互作用下的产物。空中交通的运行情况受设备、天气、流控、放行顺序和空域限制等多方面因素的共同影响,管制员工作高能效的表现将使空中交通在各种约束条件以及突发情况下安全顺畅地运行。

1组织管理与管制员工作能效的关系

在管制员的职业生涯中,管制员的工作能效受自身的素质能力和组织管理的双重影响。时间越长,组织管理对管制员及管制工作的影响越明显。中国民航运行单位的组织管理涵盖资质管理、业务管理和文化管理等方面,通过制定运行规则、规范培训和构建安全文化等方式提高管制员的工作能效。

1.1组织管理对民航安全的重要性。国际民航组织将安全表述为通过持续危险识别和安全风险管理的过程将人员伤亡或财产损坏的可能性减少到一个可接受的水平。业界对航空事故原因的调查分析显示:从第二次世界大战到20世纪70年代,航空事故的主要原因是技术缺陷。随着喷气式发动机、雷达和自动驾驶等技术的发展,从20世纪70年代中期到20世纪90年代中期,航空事故的主要原因归结到人的因素。从20世纪90代初开始,进一步提升安全水平的重点转向组织因素。航空安全思考的发展如图1所示[3]。早期事故的主要原因反映出当时的科技水平不足以支撑航空成为安全可靠的运输形式。中期事故调查集中在事件的时间、地点和涉及的人员,事故发生的过程和根本原因未能被充分解读,从而对应的安全措施指向运行生产的某一环节或某一操作人员身上,缺乏将民航生产当作一个系统看待的思维。20世纪90年代,国际民航组织年报显示全球定期航班旅客运输量从1995年2.88亿人[4]迅猛增加到1999年15.6亿人[5]。在科技技术和人的因素得到充分研究并应用于实际运行之后,全球民航运输需求量的持续增长推动从业人员思考进一步提高运行安全与效率的方法,航空安全研究开始聚焦于组织管理。

1.2管制员工作能效的特点。管制员充分发挥人的因素的积极作用,在大流量下实现空中交通安全运行可以认为是工作高能效的表现。结合1972年ElwynEdwards教授提出的SHELL模型[6]和实际运行情况,管制员的工作能效与其交互的设备、规章、人员和运行环境的复杂程度呈正比。工作能效是管制员在实时管制工作中发挥的作用。当出现不安全事件的时候,管制员的工作会被严格调查;在大流量或者复杂运行条件下完成安全运行任务时,管制员的工作被视作高能效输出。总体来说,管制员在完成运行任务时的工作能效缺乏一个系统的评判标准。1.3组织管理对管制员工作能效的作用路径JamesReason教授在1997年提出的Reason模型(“瑞士奶酪”模型)阐述了组织管理导致安全事故的显性途径和隐性途径。隐性途径强调组织管理不直接作用在事故防护层,而是经生产流程逐次作用在各环节上,从而对运行安全产生影响。显性途径指组织管理的决策或方法直接突破事故防护层,导致事故发生。事故防护层的内容包含运行人员、技术设备和规章[3]。这3个要素可以分别对应到SHELL模型中的生命件(L)、硬件(H)和软件(S)。SHELL模型中的第4个元件———环境(E),在管制工作中主要对应运行环境。空中交通的运行环境受流量控制、气象变化和空中航空器等多方面影响,是一个自主变化且不能对事故起到防护作用的因素;管制员要应对运行环境的变化,防止事故的发生。SHELL模型中的各个元件相互影响且背后都有一条组织管理的路径,无论通过显性途径或隐性途径,组织管理对管制员、设备、规章和运行环境的作用经SHELL模型都将对管制员的工作能效产生影响。结合以上两种模型,SHELL-Reason混合模型(图2)可以从组织管理在生产流程中对事故防护的作用路径和人与交互界面相互影响的两个角度观察组织管理对管制员工作能效的影响。

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公共机构能源管理系统探究

【摘要】为扎实推动公共机构节能降碳工作,不断提升公共机构节能治理体系和治理能力现代化水平,本文提出设计一个集能耗在线监测与统计、在线预警、能效对标等功能为一体的能源管理系统,以期能够利用大数据分析技术对公共机构能耗进行实时监测,并深度挖掘公共机构用能现状和水平,完善公共机构能耗监督考核制度,为我国“碳达峰、碳中和”目标的实现提供技术支撑。

【关键词】公共机构;能源管理系统;实时监测

0引言

公共机构是指全部或部分使用财政性资金的国家机关、事业单位和团体组织,包括各级党政机关、审判机关、检察机关等国家机关,教育、科技、文化、卫生、体育等事业单位,以及工、青、妇等团体组织机构。2021年6月,国家机关事务管理局和国家发展和改革委员会联合的《“十四五”公共机构节约能源资源工作规划》显示,2020年,全国公共机构约158.6万家,能源消费总量1.64亿t标准煤,用水总量106.97亿m3,因此,推行公共机构节能,是贯彻落实科学发展观,加快建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措,也是公共机构加强自身建设、树立良好社会现象的必然要求[1]。开展节能工作的首要前提是发现用能问题,要明确掌握其能耗数据及构成,就必须对用能进行分项计量和实时分析[2]。本文主要研究能源管理系统及其在公共机构节能中的应用。

1系统设计

1.1系统概述

由于多数公共机构未能完善能源资源计量,未开展能源资源消费统计,能源资源消费数据不清晰,不能很好地掌握各用能区域、用能系统的能源消费量,同时缺乏考核机制及奖惩措施,使能源资源管理及节能工作无抓手[3]。基于HTML5技术开发的公共机构能源管理系统,可利用大数据可视化和预测性分析,对公共机构用电、用水、集中供冷量等能耗数据实现了在线监测、能耗统计以及能耗分析、建议等功能集成,是具有实时性、全局性和系统性的能源管理系统。图1为系统用户访问流程。

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数字化技术在农业机械设计中应用

摘要:基于当前时代背景下,数字化技术在多个领域之中有所渗透,取得了非常好的应用效果。特别是在农机设计之中,早期应用的方法存在诸多缺陷,而在应用了该技术之后,研发及生产周期有所缩短,经济效益更为明显,生产成本大幅度降低。本文阐述了数字化设计技术的概念和特点,探讨了该技术的应用热点,仅供参考。

关键词:数字化;设计技术;农业机械;应用

对于数字化设计技术而言,其中渗透了诸多技术研究的热点内容,涉及的范围非常广。因此,为了推动农业机械化设计更具创新性特点,相关人员就需要将数字化设计技术融入进来,提升产品的综合水平,推动行业持续进步。

1数字化设计技术的概念和特点

1.1数字化设计技术的概念。对数字化设计技术来说,主要基于电脑技术本身,并在产品设计之中进行应用,从而发挥出相应的效果。其辅助设计CAD便是按照数字化设计的最初应用向导。伴随技术的快速进步,内容也有了一定程度拓展,其范围也有所扩大,不再仅仅在CAD层面,而是额外加入了许多新型技术内容。也就是基于平台技术本身,围绕产品模型,不断对开发方式持续优化。通过上述内容可以了解,该技术属于一类能够有效降低模型应用的全新开发模式[1]。

1.2数字化设计技术的特点。数字化设计技术本身有着较强的统一化特点,属于定义型模型产品,能够基于PLM管理模式,对模型予以建立。诸如,其将产品信息、模型信息以及全局产品内容全部整合。这其中,灵巧产品模型就能以虚拟仿真技术的方式得以呈现,其能够对仿真技术和仿真工具应用时联系不到位的缺陷问题予以弥补。在当前市场之中,基本上产品的抽象框架可以对其功能、质量、价格以及交货时间予以明确,从而逐步演变为企业内部的竞争力构成因素。根据相关统计可以得知,现如今我国的概念性产品越来越多,在整个成本投入之中占据了5%,但却对其中82%到85%的内容起到了决定性效果。不仅如此,相比于早期的辅助技术,新型设计技术还能在二维和三维之外的产品之中进行应用。诸如,通过采用VR技术的方式,可以直接完成现实模拟工作,促使设计人员根据自身需求,自由创新。

2数字化设计技术的应用热点

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化工精馏节能技术开发及应用

摘要:目前在化工行业精馏工艺应用的过程中出现了一些问题,在一定程度上影响了对于能源利用率的有效提升,造成了能源浪费的问题。对此,应根据现有的精馏工艺流程,开展高效节能技术开发和应用,从而在降低化工精馏过程能量消耗的同时,提升物质分离的效率。鉴于此,主要围绕化工精馏高效节能技术开发及应用展开论述,并结合实际情况给出一些合理化的建议。

关键词:化工精馏;高效节能;开发应用

1化工精馏高效节能技术开发及应用的意义

1.1有利于降低化工精馏过程的能量消耗。化工精馏过程是借助液相和气相之间的相互转化,将易挥发组分和难挥发组分进行有效的传质,从而实现物质分离的工艺流程。研究人员加强对于化工精馏高效节能技术的开发应用,能够将传热反应速度进行有效的控制,对于出现的巨大蒸汽损耗进行有效的调整,从而对于蒸馏塔内部的温度差异进行灵活化的转变,将精馏塔内部的蒸汽热量进行充分的应用,借助分级换热技术的应用,将信号传递过程进行有效的数字化处理,从而提升信息传输的效率和精度,为热量调整方案的应用打下了坚实的基础。

1.2有利于提升化工精馏过程的质量和效率。化工精馏过程是在多个蒸馏塔内进行操作的,呈现出了多程序串联运行的能量输送特点,这在很大程度上决定了节能技术应用的模式和方法。研究人员加强对于高效节能技术的开发应用,能够通过对于蒸馏塔散失能量的全方面收集,实现能量的有效聚合,从而进行能量的再次分配,提升了精馏过程的能量利用效率,对于冷凝以及气化过程的能源消耗起到了保障性的作用,从而提升了精馏工艺的应用效果,更好地实现了对于混合物质的有效分离,提高了分离组分的纯度,从而加强了化工精馏过程的质量和效率。

1.3有利于促进化工行业的快速稳定发展。在化工行业的运行过程中,对于混合物质的分离一直是行业关注的热点和焦点,如何降低能源的损耗和提升能源的利用率,一直是重要的课题之一,对于间接提升化工行业的经济效益具有至关重要的作用。由于蒸馏过程是化工行业分离混合物的最主要方式,其能源消耗率占整个行业的70%及以上,精馏过程是蒸馏工艺的主要步骤之一,能源消耗占比能够达到50%以上,所以加强对于精馏过程高效节能技术的开发应用,能够降低大部分的能量损耗,提升物质分离的质量和效率,促进化工行业的稳定长远发展。

2化工精馏高效节能技术开发及应用问题

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数据中心低碳发展分析及展望

当前,5G、云计算、人工智能等新一代信息技术快速发展,信息技术与传统产业加速融合,数字经济蓬勃发展。数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体,已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施,在数字经济发展中扮演至关重要的角色。近年来,我国数据中心产业快速发展,保持平均每年30%左右的增速,预计未来仍将保持快速增长的势头。与此同时,数据中心产业能源消耗、绿色和低碳发展进程正在不断引发社会关注。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。数据中心行业亟需顺应这一发展趋势,降低碳排放,逐步实现数据中心“碳中和”目标。

一、国际数据中心低碳发展分析

全球主要国家都承诺最晚于本世纪中叶完成国家层面碳中和计划。基于《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,全球178个缔约方在2016年共同签署《巴黎协定》,对2020年以后全球应对气候变化的行动做出统一安排。政府间气候变化专门委员会于2018年10月8日特别报告指出,将全球变暖限制在1.5℃需要在土地、能源、工业等方面加速转型,到2050年左右达到“净零”排放。该报告从对气候影响、人类发展、能源转型革命和碳减排等方面进行了研究和分析,为《巴黎协定》提供了有力的科学依据。当前世界主要经济体(如欧盟、美国、日本和韩国等)都陆续确定以2050年为国家层面碳中和时间节点。从全球发展视角看,虽然数据中心总能耗较高,但是单位实例能耗强度呈下降趋势,总体能效不断优化提升。根据《Science》于2020年初刊登的文章《重新校准全球数据中心能耗估算》,2018年全球数据中心总耗电达到205TWh,占当年度全球总用电量的1%。但是从单计算实例来看,全球数据中心能耗强度自2010年以来每年下降20%,能源效率显著提升。在相关政策的指引和推动下,数据中心不断整合改造,逐渐从较小的传统数据中心向超大规模数据中心转变。另外,制冷、供配电、服务器单位功耗和资源池虚拟化技术的发展及优化,推动PUE值持续降低,数据中心总体能效水平不断提高。从行业发展角度看,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,其中包含数据中心基础设施;Microsoft和Amazon也将在2025年实现完全可再生能源使用的目标。包括数据中心运营商Equinix和DigitalReality在内的头部企业,也都了ESG、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。Facebook的2019年可持续发展数据报告已经达到公布各个数据中心详细的用电量、温室气体排放(范围1/2)和用水量等信息的水平。从具体措施来看,国际互联网科技企业通过优化运营管理和前沿技术研究创新,持续推进数据中心降碳。Google在2007年实现碳中和,从2017年至今一直保持全球运营范围全年总用电量维度下的100%可再生能源使用率,但是在某些区域或时段仍依赖化石能源电力。为实现真正意义上的100%可再生能源,Google在2020年9月提出计划,到2030年在全球范围内所有数据中心以小时单位实现实时可再生能源供电,也就是24×7零碳运营管理计划。通过将采集统计的数据进行汇总分析,最终实现Google全球业务范围数据中心设施的评估、管理和优化。此外,Google还将人工智能和机器学习技术应用于数据中心冷却系统的管理,可以实现高达40%的能源节省。该系统可以学习、适应和管理数据中心冷却及电力系统,通过模型预测在未来时间点的温度和负荷,帮助提高数据中心能源利用效率。Microsoft对数据中心备用电力系统也进行了创新,并在2020年成功对氢燃料电池进行测试,为2030年以前消除柴油发电机、2050年实现消除历史所有碳排放打下基础。

二、国内数据中心低碳发展分析

当前,我国已经一系列政策推进数据中心绿色发展。2020年12月,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局等四部委联合印发的《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》中提出,到2025年,东西部数据中心实现结构性平衡,大型、超大型数据中心运行PUE不高于1.3。2021年7月,工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》,明确提出到2023年,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,绿色低碳等级达到4A级以上。北京、上海、广东和深圳等省市在近几年也陆续地方政策,提出要严格把关新建数据中心、推进老旧数据中心升级、加强绿色数据中心改造和提高上架率等要求。近年来,我国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全球领先。根据工信部《全国数据中心发展指引》数据,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。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。从行业角度看,近年来我国互联网科技企业可再生能源应用、碳中和路径规划和披露水平上也在加快完善。阿里巴巴、秦淮数据、万国数据、百度的个别数据中心实现了较大规模市场化绿电交易。蚂蚁集团公布碳中和目标,承诺2030年实现“净零”排放;百度公布在2030年实现集团运营层面的碳中和目标;腾讯、阿里也陆续宣布启动碳中和规划。同时,更多互联网科技企业开始自愿披露ESG或其他能源相关信息。《绿色云端》统计,目前在我国22家主流互联网科技企业当中,55%的企业披露了用电总量,50%的企业披露了温室气体排放总量,41%的企业披露数据中心PUE信息,55%的企业将环境、社会、公司治理纳入企业管理体系。但是从颗粒度和披露范围看,我国数据中心能源信息披露尚不完善,仍需进一步提高。

三、我国低碳数据中心发展路径分析

为实现我国2060年碳中和目标,数据中心行业各方亟需加快研究设立碳中和数据中心目标并付诸实践。包括但不限于以下方面:坚持资源环境优先原则,充分考虑资源环境条件提高数据中心效率;深化探索节能减碳技术在数据中心全生命周期建设运营中的应用;在自有场所建设自然冷源、余热回收利用或可再生能源发电等清洁能源利用系统;实施绿色施工,尽可能减少对环境的负面影响;使用绿色电力、节能产品,并逐步建立健全绿色供应链管理制度。

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