可持續發展浪潮席卷全球,企業對清潔電力采購的需求日益高漲。在美國、歐洲、澳大利亞等成熟電力市場,企業可以通過綠電和綠證交易滿足自身的綠色消費需求。中國擁有世界最大的清潔發電體系,國內外企業近年來采購綠電的訴求亦十分迫切。但在很長時間里,由于綠色電力交易機制的缺失,即使企業愿意多花錢購買不產生碳排放的綠電,很抱歉,現實中未必能夠實現。
直到今年9月國家發改委、國家能源局正式批復《綠色電力交易試點工作方案》,上述掣肘得以消除,中國迎來了成為全球最大企業綠電交易市場的強勁東風。簡單而言,綠電交易是指用戶可以通過電力交易的方式購買風電、光伏等新能源電量,消費綠色電力,并獲得相應的綠色認證。此前,國內電力市場中放開的大部分是火電等常規電源,新能源發電主要由電網企業保障性收購,大多不參與市場。
據澎湃新聞觀察,目前國內對綠電采購意愿最高的企業包括幾類:在海外綠電市場的采購經驗豐富、減排行動受到總部凈零排放目標統籌的在華跨國公司;面臨能耗指標不斷收緊、轉型升級進程中的傳統工業企業;希望以此提高產品出口競爭力的出口型企業。
除此之外,素來有“能耗巨獸”之稱的數據中心,也是對綠電采購最為積極的市場主體。在互聯網數據中心行業,應用可再生能源電力可謂風靡已久。作為未來可能為數不多的耗電量占全社會總用電量比例將保持持續快速增長的行業,數據中心采購綠電的背景、動因以及未來規劃,較許多行業更為復雜。
數據中心大規模采購綠電:電力成本與綠電目標如何平衡?
澎湃新聞注意到,全國綠色電力交易試點啟動當天,中國最大的中立第三方數據中心服務商萬國數據服務有限公司與中廣核新能源投資(深圳)有限公司簽署了綠色電力合作框架協議。根據協議,萬國數據計劃在未來10年內向中廣核新能源采購綠色電力,合計采購電量不低于20億千瓦時,同時雙方將就綠電交易、綠證交易、新能源投資、“源網荷儲”一體化等服務及相關領域展開深度合作。
如此大體量的綠電采購史無前例,無論對于供需雙方來說,都是新鮮事。可作為參照的是,在全國試點啟動之前,浙江、云南、廣東等多地電力交易中心曾零星試水綠電交易。比如,2020年11月,申洲國際集團控股有限公司與浙江中營風能開發有限公司達成綠電交易電量2000萬千瓦時,浙江電力交易中心發出首張“綠色電力交易憑證”。2021年6月,巴斯夫(中國)有限公司與華潤集團在廣東電力交易中心完成該省首筆可再生能源交易,交易量245萬千瓦時。
萬國數據高級副總裁陳江平近日接受澎湃新聞采訪時表示,實際上,該公司對綠電的“胃口”遠不止于此。基于對數據中心未來用電需求、100%使用綠電的遠期目標、中長期綠電市場資源供給等多方面的綜合預判,數據中心企業圍繞優質可再生能源資源的長線布局及競爭已經展開。
陳江平稱,對標國際同行的用能模式,萬國數據組建了專門的能源團隊,長期跟蹤國內可再生能源政策走向。在綠電交易上,此前就曾參與過多次區域性的新能源交易,比如在張北采購風電,在上海和成都采購水電,在廣東參與新能源交易,是行業中第一批參與以上地區綠色電力交易的企業。自2019年起,萬國數據開始參與綠電交易,綠電使用比例(不含市電固有)從2019年低于10%,提高至2020年超過20%,預計2021年將達到30%。
但對于頭部數據中心服務商來說,最終目標是實現數據中心100%使用綠色電力,仍有很大的增長空間。隨著全國性試點的啟動,參與綠電交易的企業數量、項目分布區域、市場規模迅速擴容。
如何決定采購哪些綠電、多少綠電?陳江平對澎湃新聞解釋說,由于該公司的數據中心資源分布在全國多個區域,做綠電采購決策時,首先要考慮的是當地數據中心的用電需求,同時結合自身綠電使用占比的年度分解目標!傲硗猓惨锤鞯仉娏灰字行木G電的供給規模、供給能力、價格水平,做出一個綜合判斷。”
這其實涉及到一道并不見得簡單的計算題。綠電的富集區與數據中心資源的富集區在一定程度上存在空間錯配,國內清潔能源主要分布于東北、華北、西北等“三北”地區以及西南地區,數據中心則主要集中在京津冀、長三角、珠三角的核心城市。一旦涉及到跨省跨區交易,綠電的交易價格由當地的資源稟賦、供求關系、輸配成本等多項要素決定,這種情況下,由其綠色價值導致的成本溢價未必在數據中心企業可接受的范圍內。
原因是在數據中心的總體運營成本中,電力成本大約占到40%-60%,占據絕對主導地位、其變動頗為敏感。“成本和社會責任這兩件事,是要兼顧的!标惤綇娬{說,作為企業,既要與國際同行對標,也要與國內政策對標,“在兩者之間平衡整體成本,以及可持續發展戰略的可落地性!
值得注意的是,在國家電網、南方電網組織的綠色電力交易試點啟動會上,交易以雙邊協商為主,成交價格不一,但總體上都出現了加價交易的跡象。在國網經營區內,成交價格較中長期交易價格每度電溢價3-5分錢。在南方區域,體現環境價值的綠電交易價格在風電、光伏現有價格的基礎上平均提高了2.7分/千瓦時。加價采購綠電,這是否會成為常態?
陳江平認為,長期來看未必如此,且不同地區的綠電價格水平存在差異。未來國內綠電價格走勢影響因素來自多方面,取決于參與綠電交易的平價風電和光伏項目的增長規模和速度,取決于綠電采購的市場需求,取決于綠電交易與碳交易機制銜接、與其他多類型可再生能源市場機制的協同等等。從國外實踐看,綠電價格與火電大致持平,甚至更低。
萬國數據張北數據中心園區
綠色數據中心,不止靠綠電
根據賽迪顧問的統計數據,2019年中國已擁有各類大中小微型數據中心約7.4 萬個,機架總規模約227萬架。由此產生的用電量約為600億至700億千瓦時左右, 相當于全國全社會用電量的0.8%至1%。
毋庸置疑的是,上述用電規模將會隨著經濟的發展保持持續增長。賽迪預測,2030年,中國數據總量將超過4YB,占全球數據量30%。為儲存和運算處理這些數據,考慮到IT技術自身的技術進步,初步估計2030年中國數據中心的總規模將達到2019年規模的2-3倍。由此帶來的總能源消耗量預計將在2019年基礎上翻一番,達到社會總用電量的1.5%到2%左右。
能耗高、增速快,節能降耗和綠色轉型是擺在數據中心面前的現實挑戰。近年來,國內外科技企業積極擁抱可再生能源為數據中心供電。從實踐來看,除直購綠電外,數據中心提升可再生能源使用比例的主要途徑還有投資可再生能源項目、建設分布式可再生能源設施、綠證交易等方式。
隨著能耗總量和強度“雙控”行動的推進,在北上廣等數據業務的必爭之地,圍繞數據中心綠色發展已出臺一系列相關政策。
例如,2018年9月,北京市政府公布《北京市新增產業的禁止和限制目錄》 (2018 年版) ,后續將只允許在中心城區以外建設PUE值在1.4以下的云計算數據中心。
PUE是衡量數據中心電源使用效率的通用指標,即所消耗能源與IT負載使用能源之比,基準是2。數值越接近1,表明能效水平越高。
今年7月,為推動數據中心持續提高能效碳效水平,北京市發改委出臺《關于進一步加強數據中心項目節能審查的若干規定》,明確要求新建及改擴建數據中心應當逐步提高可再生能源利用比例,鼓勵2021年及以后建成的項目,年可再生能源利用量占年能源消費量的比例按照每年10%遞增,到2030年實現100%(不含電網既有可再生能源占比)。
“數據中心需要挖掘內部減排潛力,通過設計、建設、運維全生命周期的管理,利用先進的管理和技術手段,充分提高能源使用效率,再結合大規模綠色能源的使用,達到充分減排基礎上的碳中和!标惤秸f道。他認為,數據中心與一線城市的發展呈強耦合的共生關系,將成為未來城市能源體系的一部分。實現數據中心碳中和是長期的工作,在“雙碳”目標下,數據中心處于不斷追峰的過程,也要在這個過程中實現碳中和。
除開數據中心自身的綠色轉型、地方的能耗約束在收緊外,“雙碳”目標下,互聯網企業、云計算廠商、金融企業等主要客戶對于數據中心采用可再生能源的重視程度也在升級。
“通過某一種單一的減碳方式很難實現碳中和目標。”他說道,萬國數據將采用新能源直接投資、綠電(證)交易等組合模式達成碳減排目標。對于分布在不同地區的數據中心來說,采用的交易機制、減排機制組合存在區別。在不同階段,組合的比例也會隨市場價格、政策調整出現變動。
可以肯定的是,數據中心行業將在未來直接或間接應用更多的可再生能源電力。在這一預期下,對優質綠電資源的搶占和鎖定已經開始。
陳江平說,數據中心的行業特征是長周期運營,一旦建成,運營周期長達20至30年。這也是數據中心企業與新能源企業形成長期緊密合作關系的主要原因,兩者的投資周期存在高度相似性!皵祿行牡挠秒娯摵煞定、對運行穩定性要求極高,但可再生能源發電有間歇性和波動性。所以,要保障充足的大規模供應,必須提前布局新能源供給,確保穩定性、性價比和組合結構的合理性。僅靠短期一兩年的動作,是來不及的。”