中国信通院：中国绿色算力发展研究报告（2023年）_32页_1mb

中国绿色算力发展研究报告（2023年）分析总结

一、研究背景与目的

• 背景：建设数字中国是推进中国式现代化的重要引擎，算力作为新型生产力，支撑数字经济，但伴随高能耗问题。在“双碳”目标下，推动绿色算力发展，实现算力高质量发展。
• 目的：厘清绿色算力概念内涵、发展框架及趋势，提出发展建议。

二、绿色算力的内涵与框架

（一）内涵

• 绿色算力是算力的绿色低碳追求，通过融合推进算力生产、运营、管理、应用四个层面的绿色化实现。
• ELII框架：
  1. 高效（Efficient）：提升算力生产层的算效（CE）和规模（CP）。
  2. 低碳（Lowcarbon）：优化算力运营层面的能源消耗（PUE），降低碳排放因子（CEF）。
  3. 智能（Intelligent）：实现算力管理的智能化调度（算力网络）。
  4. 集约（Intensive）：推动算力应用层的资源集约利用，赋能产业数字化转型。

三、全球与中国绿色算力发展现状

（一）全球发展趋势

• 政策与技术：各国加快出台算力政策，推动高效算力技术创新；绿色算力运营（如液冷、余热回收）和政策引导（如欧盟数据中心公约）同步推进。
• 典型案例：北美PUE降至1.12，欧盟计划2025年数据中心绿电占比达75%。

（二）中国发展态势

• 政策引导：工信部《新型数据中心发展三年行动计划》等政策支持，强化“东数西算”工程。
• 技术创新：
  • 算力生产：存算一体芯片、Chiplet封装技术。
  • 算力运营：液冷技术（PUE降至1.19以下）、分布式光伏。
• 产业实践：
  • 中国联通打造AI节能调度系统。
  • 中国电信东江湖数据中心全自然冷却，年减排碳9691吨。
  • 算力调度平台已覆盖京津冀、长三角、粤港澳等区域。

四、绿色算力发展的关键驱动因素

（一）算力规模激增

• 中国算力规模年增增长率近30%，2022年达180EFLOPS，AI模型训练需求爆发，带来降碳压力。

（二）算效提升挑战

• 单芯片性能逼近物理极限，需量子计算、第四代半导体等技术突破。

（三）电能使用优化

• 液冷技术、高效制冷等技术推动PUE稳定趋近1，减少数据中心能耗占比。

（四）碳排放因子下降

• 可再生能源占比提高（如北京政策引导），推动“零碳数据中心”建设。

五、发展建议

（一）顶层保障

• 健全绿色算力一体化发展机制，协调八大算力枢纽节点，建立全国性评估标准。

（二）创新先行

• 加强绿色算力核心技术研发：存算一体、量子计算、第四代半导体。
• 推动绿色算力产品规模化应用。

（三）行业协同

• 构建绿色算力产业链协同创新平台，完善标准体系，开展绿色数据中心认证。

（四）东数西算协同

• 结合气候资源与可再生能源部署数据中心，探索跨区域绿色算力交易机制。

（五）应用赋能

• 深化绿色算力在医疗、交通、工业等领域的应用，推动普惠性算力服务建设。
• 支持传统产业通过算力实现降碳增效。

六、未来展望

• 到2030年，液冷技术普及将使PUE接近1，绿电占比提高将显著降低碳排放因子。
• 量子计算、可控核聚变等技术将进一步推动绿色算力全链路降碳。

注：基于中国信通院报告数据及文献整理。