2022年中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书.pdf

中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）华信咨询设计研究院有限公司2022 年 12 月 22 日前 言算力是全球数字经济的生产力，数据中心是算力的关键支点，中国是全球数据中心产业的焦点。经过 20 年的发展演进，国内数据中心产业发展进入了新的阶段，作为数字地产、数字能源、数字科技的三重载体产业，数据中心在新时期呈现三大新特征。一是一是集群化，超大型数据中心市场快速增长，市场主体的需求推动和供给导向推动数据中心向核心区域集中化布局,随着“东数西算”战略推进，由“中心向周边”“东部向西部”转移的部署进程显著加快；二是二是低碳化，我国数据中心用电量和二氧化碳排放量仍处于增长态势，在“双碳”战略和“能耗双控”背景驱动下，加快 PUE 优化和可再生能源替换，打造“零碳/低碳数据中心”将成为数据中心产业底色；三是三是算力化，数字经济高质量发展诉求推动算力由 1.0 向 2.0 演进，智能化云数据中心成为重要趋势。我国算力规模持续扩大，算力结构由基础算力向智能算力发展演进，在技术与需求驱动下，异构算力需求将会崛起。在此背景下，面向全国、立足宁夏，华信咨询设计研究院发布中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）。基于行业研究和调查报告，概述数据中心产业 20 年发展历程，从政策影响、产业格局、节点定位等方面对“东数西算”战略进行深入解读，总结宁夏在数据中心产业发展的基础条件、发展现状、历史机遇和客观挑战等方面的特点，构建“四维一体”的数据中心产业发展综合指数（IDC IndustrialDevelopment Composite Index，简称“IIDCI”），评估八大枢纽城市数据中心产业发展竞争力，最后对宁夏枢纽发展数据中心产业给出思考，助力宁夏打造数据中心产业发展西部范式。3目目 录录一、一、数据中心产业发展概述数据中心产业发展概述.1 1（一）数据中心 20 年市场演进.11.计算中心阶段.12.信息中心阶段.23.云中心阶段.24.算力中心阶段.3（二）国内数据中心政策变化.41.“东数西算”政策统筹引导数据中心建设集约化.42.双碳政策将数据中心节能减碳提升至国家议题高度.63.新型数据中心政策要求数据中心提升算力服务能力.8（三）数据中心产业发展新阶段.91.新趋势.92.新生态.20二、二、国家国家“东数西算东数西算”战略解读战略解读.2424（一）“东数西算”的政策解读.24（二）“东数西算”对产业格局的影响.261.产业联动，释放算力经济潜能.282.算力为基，推动全国数字经济发展.293.绿电做引，推高西部绿色经济价值.30（三）西部在“东数西算”的定位和机遇.321.绿色算力赋能，打造全国绿色经济的先锋军.322.算力业务西迁，打造全国“前店后厂”的大后方.343.存算分离助力，打造全国“东数西存”的主阵地.36三、三、宁夏数据中心产业现状分析宁夏数据中心产业现状分析.3838（一）产业发展的基础条件.38（二）产业发展的发展现状.41（三）产业发展的历史机遇.4341.环境优势下的先天机遇.432.国家政策下的战略机遇.453.行业变革下的发展机遇.464.能耗双控下的协作机遇.48（四）产业发展的客观挑战.49四、四、八大枢纽节点发展竞争力评估八大枢纽节点发展竞争力评估.5252（一）指导原则.52（二）体系构建.521.模型假设.532.模型构建.53（三）评估结果.551.数据中心产业发展综合指数排名.552.数据中心发展基础指数排名.563.数据中心发展云生态指数排名.574.数据中心发展网络连接指数排名.595.数据中心发展关联技术指数排名.60五、五、“宁夏枢纽宁夏枢纽”的未来思考的未来思考.6262（一）动态完善保障机制（筑巢引凤）.63（二）推动实施重大工程（强基赋能）.64（三）全力打造中卫集群（规模效应）.67（四）加快建设产业基地（建链补链）.68（五）大力培育五数体系（高质量发展）.70（六）探索推进区域协同（抱团取暖）.72参考文献参考文献.74745图目录图目录图 1全球及国内 IDC 市场 20 年增长-“四中心三拐点”（亿美元）.3图 2全球及中国超大型数据中心发展情况.10图 3BAT 云承载示意图.11图 4行业客户专属云需求演进示意图.11图 52021 年全国各区域 IDC 存量机柜总数占比.12图 62019-2022 全国 IDC 市场活跃度热力图.13图 72020-2025 全国数据中心用电量和碳排放量概况.14图 82021 全国及各区域 IDC 平均 PUE 情况.15图 9算力 1.0 向 2.0 研究示意图.17图 102019-2025 年中国算力规模概况.17图 112020 年全球算力总规模分布.18图 122016-2020 年中国算力结构变化情况.19图 132020 年中国部分省份算力规模（EFlops）.19图 14“东数西算”下国内数据中心产业新生态视图.20图 16全国一体化大数据中心体系架构.26图 17“三大经济”关系图.27图 18八大枢纽数据中心产业投资规模（数据做脱敏处理）.29图 19算力对数字经济的带动作用.30图 20数据中心高用电量与高经济产出的二重属性.31图 21绿色经济内涵.32图 22云商前店后厂资源布局示意图.35图 23东数西存概念图.37图 24宁夏“一带一核一节点多区联动”发展格局初步形成.41图 25中卫在我国的空间区位图.456图 263GPP 时延业务分类.47图 27热点城市郊区及西部四大枢纽节点电价水平（元/度）.48图 28数据中心产业发展综合指数构建.54图 29数据中心产业发展综合指数排名.55图 30数据中心发展基础指数排名.56图 31数据中心发展云生态指数排名.57图 32数据中心发展网络连接指数排名.59图 33数据中心发展关联技术指数排名.60图 34宁夏“1357”战略视图.627表目录表目录表 1“东数西算”政策统筹引导数据中心建设集约化.5表 2双碳战略政策顶层要求数据中心绿色化发展.6表 3新型数据中心政策促进算力服务能力提升.8表 4东西部对口帮扶情况.33表 5部分西部地区优先承接东部转移发展产业概览.33中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）1一、一、数据中心产业发展概述数据中心产业发展概述（一）（一）数据中心数据中心 2020 年市场演进年市场演进近近 2020 年是全球及国内数据中心产业蓬勃发展期，呈现年是全球及国内数据中心产业蓬勃发展期，呈现“四中心三拐点四中心三拐点”特征特征。全球数据中心形态从计算中心、信息中心、云中心加快向算力中心演变，国内数据中心产业较全球起步较晚1，但重大发展阶段特点基本一致，当前处于云中心向算力中心过渡阶段。在这 20 年中，国内数据中心产业整体发展走势从高速成长期进入平稳发展期，经历了两次降速拐点，当前在新一轮科技革命等多要素推动下迎来科技潮涌期，呈现周期性提速拐点；数据中心产业用户需求特征从零散化、粗放式需求向集中云化、绿色化、智能化需求演化；数据中心产业供给从运营商单一主体转向运营商、第三方 IDC 服务商、跨界方等多主体供给格局。具体来看：1.计算中心阶段计算中心阶段全球数据中心产业起步较早，自 2001 年开始高速发展，2001-2006 年全球数据中心产业市场规模增长的年复合增长率高达 43%，2006 年市场规模达 65.6 亿美元；国内数据中心产业自 2008 年开始逐步进入计算中心阶段，2009-2015 年国内数据中心产业市场规模增长的年复合增长率约 40%，2015 年国内数据中心产业市场规模约 60.7 亿美元。该阶段数据中心产业服务形态主要是面向大型企业的零散化基础1华信数字基建研究院经综合测算认为至少差距 3-5 年中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）2资源需求，由电信运营商主导，粗放式提供纯资源托管服务。2.信息中心阶段信息中心阶段2006-2012 年全球数据中心产业进入信息中心阶段，其市场规模增速放缓，年复合增长率约为 27%，2012 年市场规模约 255.2 亿美元；国内数据中心产业在 2015 年后进入信息中心阶段，2016-2019 年国内数据中心产业市场增速趋缓，但仍保持较高增长，年复合增长率为 33%，2019 年国内数据中心产业市场规模约 178.5 亿美元。该阶段数据中心产业用户需求在基础托管型资源服务上，开始叠加以安全管理、数据存储管理、网络互联互通等为主的增值服务，市场供给侧以运营商为主，第三方依托差异化服务开始崛起。3.云中心阶段云中心阶段2012 年后全球数据中心产业率先进入云中心阶段，2012-2019 年全球数据中心产业市场规模增长的年复合增长率为 17%，2019 年市场规模约 760.3 亿美元；国内数据中心产业在 2019 年后进入云中心阶段，2019-2021 年国内数据中心产业市场增速进一步放缓，年复合增长率为 23%，2021 年国内数据中心产业市场规模约 227.3 亿美元。该阶段在云计算技术成熟驱动下，云商的集中云化需求旺盛并向多形态云服务演变，市场供给侧呈现运营商、第三方、跨界方多主体竞争格局。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）34.算力算力中心阶段中心阶段2019 年后全球数据中心产业开始步入算力中心阶段，云计算、大数据、AI、物联网等新数字技术的加速发展，显著驱动了数据云存储及智能算力需求的增长，促使数据中心增速迎来逆势上扬，2019-2022 年年复合增长率约 20%；国内数据中心产业也在 2021 年迎来上升拐点，年复合增长率高于全球水平，当前处于由云中心向算力中心过渡阶段。该阶段数据中心产业用户需求开始转向绿色化、智能化的算力解决方案，依托敏捷运营和精细管理，主打“绿色数据中心+智算云”一体化解决方案的第三方 IDC 服务商快速发展。图 1 全球及国内 IDC 市场 20 年增长-“四中心三拐点”（亿美元）资料来源：Technavio、Structure Research、工信部研究院、华信数字基建研究院中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）4（二）（二）国内数据中心政策变化国内数据中心政策变化数据中心是数字地产、数字能源、数字科技的三重载体，简称“三体”产业。一方面赋予其强政策属性，产业建设发展走势与政策紧密相关；另一方面，载体内容也对其趋势变化产生了相应影响。近年来国内数据中心主要政策对数据中心产业发展的区域集约化、用能绿色化、服务算力化提出了高要求。1.“东数西算东数西算”政策统筹引导数据中心建设集约化政策统筹引导数据中心建设集约化在发展前期，我国数据中心建设一直小而分散，与发达国家相比，大型以上数据中心占比较少，难以形成规模效应。例如，美国数据中心集群化发展超前中国 5 年以上，目前在东西中三大区块共建设了五大集群。除了在中心一线经济发达城市华盛顿、纽约部署两大东部集群，在强关联产业需求旺盛地旧金山、西雅图等部署了一个西部硅谷集群外，还考虑内容分发和 SaaS 应用发展需求及中部区位优势，在中部爱荷华州、俄亥俄州至少设置了两大中部数据中心集群。因此，国内从政策顶层入手，着力于引导数据中心的集约化、规模化发展，力争以全国统筹下的新集群化建设模式加快追赶美国等领先国家。2020 年，我国将数据中心作为新型基础设施列入国家未来重要发展领域，随后，全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案等一系列的政策颁布，引导在全国重点区域建设大数据中心国家枢纽节点，推中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）5动打造国家级枢纽节点“4+4”集群（包括京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝四大东部区域集群和内蒙古、贵州、甘肃、宁夏四大西部集群），未来数据中心布局将更加合理集约，资源利用更加高效。表 1“东数西算”政策统筹引导数据中心建设集约化时间时间发布部门发布部门政策政策重点内容重点内容2020 年国家发改委等四部门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引导在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域布局大数据中心国家枢纽节点。到 2025 年，全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局。2021 年工信部数据中心高质量发展行动计划（2021-2023 年）（征求意见稿）到 2023 年底，国家级枢纽节点规模占比超过 70%。2021 年国家发改委中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群。2021 年国家发改委等四部门全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案国家级枢纽节点“4+4”集群建设，围绕集群打造互联互通算力高地。2021 年国家发改委等四部门关于同意宁夏回族自治区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函等 4 文件同意批复宁夏、贵州、内蒙古、甘肃西部四个节点启动建设2022 年国家发改委等四部门关于同意长三角地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函等 4 文件同意批复粤港澳、长三角、京津冀、成渝东部四个节点启动建设资料来源：政府官网、华信数字基建研究院中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）62.2.双碳政策将数据中心节能减碳提升至国家议题高双碳政策将数据中心节能减碳提升至国家议题高度度“十四五”以来，从国家到重点省市节能减排政策频出，数据中心成为重要议题，建设低碳、绿色数据中心可谓势在必行。追溯政策演进路线，可以发现，早在 2018 年，数据中心能耗便开始受到热点区域政府重视，北上广深等各地纷纷出台相关限建政策；2020 年习近平总书记提出双碳战略目标后，国家发改委等五部门发布关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见，这是首次在国家层面将数据中心与传统八大“两高”行业并列纳入重点推进节能降碳领域，对数据中心节能减排要求进一步升级。在此大背景下，北京、上海和广东等省市率先出台数据中心节能监管相关执行政策。展望未来几年，在推广更加先进的电力、制冷等节能技术应用之上，各省政策将加快推动数据中心嵌入绿色能源系统，借助绿电交易、直供等方式高效优化能源结构呈现更大潜力空间。表 2 双碳战略政策顶层要求数据中心绿色化发展时间时间发布部门发布部门政策政策重点内容重点内容2020 年习近平总书记第七十五届联合国大会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。2021 年国家发改委完善能源消费强度和总量双控制度方案提高电价、限制用电时段等方式促进数据中心减排，推行绿电交易和直供，超额不纳入控制。2021 年国家发改委等五部门关于严格能效约束推动重点领域节能降将数据中心与传统八大“两高”行业并列纳入重点推进节能降碳领中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）7时间时间发布部门发布部门政策政策重点内容重点内容碳的若干意见域，鼓励重点行业利用绿色数据中心等新型基础设施实现节能降耗。2021 年北京市发改委关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定要求年能源消费量大于等于 1 万吨标准煤且小于2 万吨标准煤的项目，PUE 值不应高于 1.25；同时根据数据中心实际运行 PUE 值执行差别电价。2021 年北京市发改委等十一部门北京市进一步强化节能实施方案提出了北京市进一步强化节能工作的十条措施：包括加强重点数据中心的电耗监测，对能效水平较低和违规数据中心的整改。2021 年北京市经信局北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023 年)加快存量数据中心改造升级，积极推进绿色数据中心建设，鼓励采用氢能源、液冷等绿色技术。2021 年广东省能源局关于明确广东省数据中心能耗保障相关要求的通知推动绿色低碳发展：鼓励各地市借助市场手段和采取行政措施，合理控制和优化数据中心布局；加大节能技术改造力度。2021 年上海市经信委与上海市发改委关于做好2021 年本市数据中心统筹建设有关事项的通知要求上海市存量数据中心 1 年内全部接入至市级能耗监测平台，并探索对数据中心实际使用效率进行监测。2021 年江苏省工信厅江苏省新型数据中心统筹发展实施意见鼓励使用绿色能源、可再生能源，积极采用先进节能技术和设备，促进资源循环利用，降低数据中心能耗，推广余热回收利用、高压直流供电、智能无损网络、液冷、AI 服务器等应用2022 年内蒙古自治区政府内蒙古自治区“十四五”节能规划新建数据中心须达到绿色数据中心建设标准，PUE 值（电能利用效率）不超过 1.3；探索多元化能源供应模式，因地制宜采用自然冷源、直流供电、“光伏+储能”、分布式储能等技术模式，提高非化石能源消费比重。资料来源：政府官网、华信数字基建研究院中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）83.3.新型数据中心政策要求数据中心提升算力服务能新型数据中心政策要求数据中心提升算力服务能力力数据中心服务形态不断升级，跟随全球数据中心市场向算力服务方向演进的步伐，国内数据中心在政策支持及技术驱动下也在向智能化的算力中心演变。国家相继出台新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）等一系列围绕算力基础设施建设的政策文件，并提出加快实施“新基建”“东数西算”等工程，驱动传统数据中心加速与网络、云计算融合发展，加快向以“云计算+大数据+人工智能”为核心特征的“算力中心”演变。加快建设以算力为核心的新一代数据中心，满足数字经济可持续健康发展需要，已成为提升企业、区域乃至国家整体竞争力的重要保障。表 3 新型数据中心政策促进算力服务能力提升时间时间发布部门发布部门政策政策重点内容重点内容2021 年工信部“十四五”大数据产业发展规划加快构建全国一体化大数据中心体系，推进国家工业互联网大数据中心建设，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群。2021 年工信部新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）构建以新型数据中心为核心的智能算力生态体系，发挥对数字经济的赋能和驱动作用。2020 年国家发改委等四部门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加快实现数据中心集约化、规模化、绿色化发展，形成“数网”“数纽”“数链”“数脑”“数盾”五大体系。构建一体化算力服务体系。2021 年国家发改中华人民共和国国加快构建全国一体化大数据中心中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）9时间时间发布部门发布部门政策政策重点内容重点内容委民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群。2021 年国家发改委等四部门全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案提升算力服务水平。支持在公有云、行业云等领域开展多云管理服务，加强多云之间、云和数据中心之间、云和网络之间的一体化资源调度。2021 年国家发改委等四部门关于同意宁夏回族自治区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函 等 4文件批复同意8 地启动建设全国一体化算力网枢纽节点，并规划了 10 个国家数据中心集群，国家“东数西算”工程和全国一体化算力网络建设正式拉开帷幕。2022 年国家发改委等四部门关于同意长三角地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函等 4 文件资料来源：政府官网、华信数字基建研究院（三）（三）数据中心产业发展新阶段数据中心产业发展新阶段1.新趋势新趋势经过 20 年的发展，我国数据中心在市场需求与供给驱动下，建设规模不断扩大，集群化趋势明显。随着数据中心规模的不断扩大，数据中心的能耗与碳排放持续提升，在国家双碳目标下，数据中心绿色低碳化发展大势所趋。同时，在政策利好(“东数西算”加速构建一体化算力服务体系)、需求提振(产业互联网进入新纪元)、技术升级(算力异构化推动算力升级)影响下，算力化成为未来数据中心发展的主流中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）10趋势之一。（1 1）布局集群化：超大型数据中心增长快速，市场主体）布局集群化：超大型数据中心增长快速，市场主体推动数据中心向核心区域布局推动数据中心向核心区域布局,呈现由呈现由“中心向周边中心向周边”“东部东部向西部向西部”转移的部署趋势。转移的部署趋势。中国超大型数据中心增速快中国超大型数据中心增速快，机架占比超机架占比超 4 40 0%。中国超大型数据中心整体数量从 2018 年的 34 个增长到 2021Q3 的 105个，三年复合增长率达 45%。超大型数据中心机架占比也从2018 年的 34%增长到 2021Q3 的 40%及以上，数据中心集群化趋势明显。图 2 全球及中国超大型数据中心发展情况资料来源：Synergy Group，华信数字基建研究院市场主体的需求驱动和供给导向市场主体的需求驱动和供给导向，推动数据中心集群化发推动数据中心集群化发展展。从需求来看，一方面，OTT（大中型互联网客户）云承载需求趋势明显。以 BAT 为例，头部客户新增需求以云承载为主，体系内及其他中小企业均 all in 云。BAT 新增机柜主要用于云承载，占比达 60%-80%，主要集中在核心热点区中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）11域。另一方面，大中型行业客户的专属云需求，推动数据中心承载从单中心向行业/区域多中心、跨行业/区域中心演进，对数据中心规模化、集中化建设需求加快。图 3 BAT云承载示意图资料来源:华信数字基建研究院图 4 行业客户专属云需求演进示意图资料来源：华信数字基建研究院从供给看，整体呈现向核心区域集中部署现状。数据中心服务商主要在京津冀、长三角、粤港澳、成渝、内蒙古等区域布局。根据 CDCC 统计数据，2021 年，四大核心区域存量机柜总数占比超 80%，其中以北京及周边为核心的华北地区占比 26%、长三角为核心的华东地区占比 29%，以粤港澳为中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）12核心的华南地区占比 24%，以成渝为核心的西南地区占比 10%。图 5 2021年全国各区域IDC存量机柜总数占比资料来源：CDCC2021年中国数据中心市场报告随着“东数西算”战略推进，以及东部土地、能耗资源紧张情况下，OTT、数据中心服务商等的数据中心布局不仅呈现由“中心向周边”转移趋势，未来也将由东部向西部迁移，数据中心产业布局呈现“中心向周边”“东部向西部”双向流动趋势。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）13图 6 2019-2022全国IDC市场活跃度热力图资料来源：IDC圈，华信数字基建研究院（2 2）建设低碳化建设低碳化：在数据中心能耗用量加速提升下在数据中心能耗用量加速提升下，PUPUE E优化和可再生能源替换进程加快优化和可再生能源替换进程加快，打造，打造“零碳零碳/低碳数据中低碳数据中心心”成为产业基本面。成为产业基本面。数据中心用电量和二氧化碳排放量处于增长态势数据中心用电量和二氧化碳排放量处于增长态势。根据CDCC2数据，2021 年，全国数据中心用电量 937 亿度，占全社会用电量达到 1.13%，二氧化碳排放量约为 7830 万吨，占全国二氧化碳排放量比重为 0.77%。预计到 2025 年，全国数据中心用电量达到 1200 万度，全国数据中心的二氧化碳排放总量预计将达到 10000 万吨，约占全国排放总量的 1.23%。节能优化和能源替换是两大减排途径，针对当前全国数据中心 PUE 和可再生能源使用水平均较低的现状，十四五末提出了明确改进目标。2来自 CDCC2021 年中国数据中心市场报告中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）14图 7 2020-2025全国数据中心用电量和碳排放量概况资料来源：CDCC，华信数字基建研究院全国全国数据中心能效水平不断提升数据中心能效水平不断提升。根据 CDCC 统计分析，2021 年度全国数据中心平均 PUE 为 1.49，相较于 2019 年全国平均 PUE 近 1.6，全国数据中心 PUE 已有所提升。其中华北、华东的数据中心平均 PUE 接近 1.40，处于相对较高水平。华中、华南地区受地理位置和上架率及多种因素的影响，数据中心平均 PUE 值接近 1.60，存在较大的提升空间。“东数西算”政策明确要求到 2025 年，东部枢纽节点数据中心 PUE1.25，西部枢纽节点数据中心 PUE1.2，并且重点推动各大节点绿色节能示范工程实施，这些无疑会进一步加快数据中心建设低碳化进程。同时，在氟泵变频技术、热管多联技术、间接蒸发却机组（AHU 一体化机组）、液冷技术（市场上冷板式、浸没式为主）、智慧机房运维（AI 调优）等新技术中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）15的规模化应用下，数据中心能效优化空间有望进一步扩大。图 8 2021全国及各区域IDC平均PUE情况资料来源：CDCC，华信数字基建研究院数据中心可再生能源利用率在未来几年有望快速改善数据中心可再生能源利用率在未来几年有望快速改善。根据国际环保组织绿色和平3研究，2018 年中国数据中心火电用电量占其总用电量的 73%，而中国数据中心可再生能源使用比例仅为 23%，低于我国市电中可再生能源使用比例 26.5%。到 2020 年，我国数据中心可再生能源利用率达到 30%左右，相较于 2018 年已有所提升。未来，随着国家及各省市加大对数据中心化石能源使用的约束，新型储能、分布式光伏等技术及应用的规模化发展，数据中心可再生能源利用率将大幅提升。打造打造“零碳数据中心零碳数据中心”成为数据中心低碳化发展的终极目成为数据中心低碳化发展的终极目标标。随着国家对数据中心能耗管控趋严，以及 PUE 优化技术、3点亮绿色云端：中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）16源网荷储一体化技术发展，打造 100%利用可再生能源的“零碳数据中心”或使用新兴技术降碳的“低碳数据中心”成为主流服务商的重要发展方向。以中国电信为例，中国电信结合青海清洁能源优势，创新推动数字经济与青海清洁能源深度融合发展，打造中国电信数字青海绿色大数据中心，成为全国首个 100%清洁能源可溯源绿色大数据中心，也是全国首个大数据中心领域源网荷储一体化绿电智慧供应系统示范样板，重新定义了绿色大数据中心新标准和绿色能源显性化消费新模式。（3 3）服务算力化：算力）服务算力化：算力 2.02.0 时代到来，算力由基础算力时代到来，算力由基础算力向智能算力发展，异构算力需求崛起。向智能算力发展，异构算力需求崛起。数字经济高质量发展诉求推动算力由数字经济高质量发展诉求推动算力由 1 1.0.0 向向 2 2.0.0 演进演进。算力 1.0 主要提供数据存储、分发，传统数据中心相当于一个算力“仓库”，对数据大规模处理和提供高性能计算（智算/超算）能力有限。算力 2.0 由新型数据中心提供大规模数据处理和高性能计算能力，具有互通性、智能性、融合性、绿色性、安全中立性等特征，在 2020 年新基建提出以后，新型算力中心着重开始规划，例如在 2020 年 4 月，国家发改委明确提出要推进新型算力设施规划。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）17图 9 算力1.0向2.0研究示意图资料来源：国家信息中心，华信数字基建研究院我国算力规模持续扩大我国算力规模持续扩大，缩小与世界先进国家差距缩小与世界先进国家差距。2020年我国算力总规模达到 135EFlops，全球占比约为 31%，同比增长 55%，缩小与美国等发达国家差距。其中，基础算力规模(FP32)达到 77EFlops，全球占比约为 26%;智能算力规模（换算为 FP32)达到 56EFlops，全球占比约为 52%;超算算力规模(换算为 FP32)约为 2EFlops，全球占比约为 20%。图 10 2019-2025年中国算力规模概况中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）18来源：工信部，华信数字基建研究院图 11 2020年全球算力总规模分布来源：IDC、Gartner，华信数字基建研究院我国智能算力占比提升快速我国智能算力占比提升快速，算力区域分布不均将得到改算力区域分布不均将得到改善善。中国基础算力占总算力的比重由 2016 年的 95%下降至2020 年的 57%，智能算力占总算力的比重则由 2016 年的 3%提升至 2020 年 41%，超算算力规模的比重保持在 2%。当前北京、广东、上海、江苏等东部省市算力规模较大，西部省市算力规模较小，算力区域分布不平衡。随着“东数西算”工程推进，未来算力的区域分布不均衡问题将得到改善。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）19图 12 2016-2020年中国算力结构变化情况来源：IDC、Gartner，华信数字基建研究院图 13 2020年中国部分省份算力规模（EFlops）来源：IDC、Gartner，华信数字基建研究院摩尔定律失效摩尔定律失效，新兴技术崛起新兴技术崛起，算力异构化算力异构化成为算力发成为算力发展重要趋势展重要趋势。后摩尔时代，摩尔定律接近物理极限，在上世纪 80/90 年代每 18 个月 CPU 性能就会翻倍，但如今 CPU 性能提升每年只有不到 3%，CPU 遭遇性能瓶颈。同时，5G、边缘计算、AI、物联网等新技术应用落地，对计算性能提出更中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）20高要求，以 GPU、FPGA,ASIC 等专用加速芯片为代表的异构加速计算需求正蓬勃兴起，催生高性能异构算力需求。此外，云边端场景化、智能化算力需求也加速推动异构算力融通发展，要求数据中心具有多元化算力供应格局。2.新生态新生态数据中心产业生态范围广，吸引众多玩家纷纷涌入，“东数西算”背景下，数据中心产业全链呈现新变化。选取各环节代表性较强的企业，形成国内数据中心产业新生态视图如下所示。图 14“东数西算”下国内数据中心产业新生态视图资料来源：IDC圈、中信证券、中国信息通信研究院、华信数字基建研究院总体来看，国内数据中心产业链生态包括产业链上游设产业链上游设备和软件供应商备和软件供应商，“东数西算”影响下，国产化设备份额加中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）21大，液冷系统厂商兴起；产业链中游产业链中游 I IDCDC 建设者和服务商建设者和服务商，“东数西算”影响下，社会资本更加活跃，绿电资源服务商成为 IDC 建设所需物业资源配套的主要参与者之一，IDC 服务商以运营商主导，跨界资本方和互联网大客户主动性更强，IDC 服务转向智能云 DC 模式；产业链下游各行业应用客户产业链下游各行业应用客户，当前“东数西算”背景下，各行业客户需求逐渐向多形态云转变。具体来看：（1）产业链上游设备和软件供应商主要是为数据中心建设提供所必须的基础设施或条件。其中设备商提供基础设施和 ICT 设备，分别为底层基础设施（供配电系统、散热制冷系统等）和 IT 及网络设备（交换机、服务器、存储）；而软件服务商提供数据中心管理系统（动环监控系统、数据中心基础设施管理系统等）。“东数西算”战略下，一方面数据中心光网络、暖通设备、电力等关键设备国产份额加大，如涌现出光迅、佳力图、华为、科华恒盛等实力强劲厂家。另一方面，产业链上游企业也借助自身价值卡位，纷纷开始尝试进入中游服务商领域，如科华、佳力图等均实际探索。此外，在制冷新技术方面，液冷开始加快普及，例如阿里巴巴仁和数据中心采用了服务器全浸没液冷，是目前全球规模最大的全浸没式液冷数据中心；中科曙光已有近 50 项液冷核心专利，液冷服务器部署超过 5 万个节点，布置的液冷服务中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）22器已有几十万台。（2）产业链中游 IDC 建设者和服务商主要是整合上游资源，建设高效稳定的数据中心并提供 IDC 及云服务产品方案，是数据中心产业生态的核心角色。“东数西算”背景下，IDC 物业资源配套更为关注绿电要素；IDC 服务商中，运营商仍占主导地位，但第三方 IDC 服务商、跨界资本方和生态自建方主动性更强，且服务更多转向智能云 DC 模式。其中，第三方 IDC 服务商通过自建、兼并收购、合作共建、REITS等多种方式灵活部署，不断扩张其市场份额，例如万国数据通过可转债、上市融资、银行授信、股权融资等多措并举，加码 IDC 资源投资；而传统行业跨界方通过相关多元化投资加大产业资源布局，例如能源行业杭钢使用 9.5 亿募集资金收购了杭州杭钢云计算数据中心有限公司（原名为杭州紫金实业有限公司）100%股权，并对其增资投建杭钢云计算数据中心项目一期，IDC 资源规模约 1 万个机柜；生态自建方以阿里云、腾讯云等头部云商为主，在 IDC 资源建设方面普遍采用“333”制4，且近期合建需求高涨，如阿里云与万国数据、数据港、宝信软件等第三方 IDC 服务商均建立了长期稳定的合建采购合作。（3）产业链下游的各行业应用客户主要是数据中心的使用者，包括云商、互联网企业与其他重点行业用户，如金4注：“333”制表示头部云商/大中型互联网企业租用运营商 IDC 资源、与第三方服务商合建资源、自建 IDC资源三种方式各占约 1/3。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）23融机构、政务机构、其他企业用户等。其中云商主要通过虚拟化资源为客户提供灵活的资源分配和调度服务而获取收入；而其他企业则主要通过部署托管服务器集群或者租用数据中心的服务器为自有业务提供技术服务等。“东数西算”影响下，未来产业链下游各行业应用客户对云基础设施需求将从单一公有云或私有云更多转向多云或混合云等多形态云。中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）24二、二、国家国家“东数西算东数西算”战略解读战略解读（一）（一）“东数西算东数西算”的政策解读的政策解读落实习总书记三融五跨战略构想落实习总书记三融五跨战略构想，“东数西算东数西算”国家战国家战略工程历时五年正式全面启动略工程历时五年正式全面启动。2016年10月，习近平总书记在主持中央政治局第36次集体学习提出建设全国一体化的国家大数据中心的战略构想；2020年3月，国家首次将数据中心列入新基建7大领域；2020年12月，中央发布一体化大数据中心指导意见；2021年12月至今，国家发改委等部门批复八大枢纽节点建设，自此“东数西算”战略工程全面启动。“东数西算东数西算”工程是新基建的深化工程是新基建的深化，将解决算力统筹效将解决算力统筹效能不足能不足、算力分布失衡等问题算力分布失衡等问题。新基建工程提出之后，算力设施发展仍然存在相应短板。一方面，新基建工程统筹效能不足，无法有效支撑经济社会数字转型。存在资源集约化程度不高，数字统筹基础仍较薄弱，“烟囱”效应明显，重建设、轻运营、轻应用等问题；从区域统筹来看，东西部算力生态分布失衡，东西部在用机架占比为 7:3，且东部上架率远大于西部上架率，出现东部供不应求，西部供给过剩问题，制约区域经济协调发展。另一方面，新基建下投资短期过热，造成数据中心局部区域投产过多现象，出现极端低价竞争情况，以华东区域为例，2021 年至今诸多服务商均报出单KW200-300 元（不含电），几乎按成本价甚至以下竞争。“东数西算”工程通过数据中心的集约化部署、算力东西部调度中国数据中心产业（宁夏）发展白皮书（2022 年）25等举措，将能有效解决上述问题。图 15 全国一体化大数据中心体系形成关键时间点来源:政府官网、华信整理全国一体化大数据中心内涵丰富，体系完整全国一体化大数据中心内涵丰富，体系完整，“数网数网”与与“数纽数纽”是现阶段发展的重点是现阶段发展的重点。全国一体化大数据中心包括“数网”“数纽”“数链”“数脑”“数盾”五大方面，其中：“数网”要求推动算力网络、能源网和通信网络的三网联动能力。“数纽”要求强化算力服务，通过算力调度优化东西部资源结构。“数链”要求推动跨部门、跨区域、跨层级的数据流通与治理能力建设，打造数字供应链。“数脑”要求构建基于大数据与人工智能的行业创新应用，建立数字化转型的国家样板。“数盾