据数据统计，2020年全国数据中心总耗电达2045亿千瓦时，占全社会用电量的2.7%，这意味着数据中心的巨大能耗已经不容忽视，如何提升能效、降低能耗已成为数据中心发展过程中必须关注的问题之一。今天，我将为大家分享一份来自绿色和平的报告——《中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究》。
报告指出，中国数据中心行业亟需在能源转型方面体现创新领导力，应利用中国可再生能源市场化交易机制逐步完善的契机，采用多种途径获得绿色电力，实现数据中心行业用能的清洁低碳化。
下文对数据中心能耗组成、能效指标评价、数据中心能效现状及发展趋势三方面内容进行了解读，可下载报告后一同阅读。
以下为部分内容，查看完整版，公号【低碳新风】
图片来源：《中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究》
目前，为了推动数据中心向绿色低碳发展，北京市、上海市、广东省等各地政府 已发布了能效指标PUE 限值：
那么数据中心的能耗构成什么样的？PUE是什么？PUE数值是怎么计算的？数据中心能效指标除了PUE 还有哪些？数据中心能效现状及发展趋势是怎么样的？
一.数据中心能耗组成
数据中心（DC，DataCenter）的电能消耗主要由IT设备、制冷设备、供配电系统和照明等其他消耗电能的数据中心设备组成
IT设备：包括计算、存储、网络和连接器等不同类型设备，主要是存储器、服务器、交换机、路由器等。
制冷设备：是指为了保证IT设备运行所需温湿度环境而建立的配套设施，主要冷源设备、机房空调、新风系统等
供配电系统：是指提供满足设备使用的电压和电流，并保证供电的安全性和可靠性，主要是指UPS、蓄电池、柴油发电机、配电柜等。
其他：照明设备、安防设备、消防设备、传感器设备以及KVM管理系统等。
以上这些都是数据中心能耗组成的重要部分，也是下面四个能效指标评价指南里的重要依据。
二.数据中心能效指标评价
目前，我国数据中心能效指标比较主流的有：PUE、pPUE（局部PUE）、CLF（制冷制冷负载系数）、PLF（供电负载系数）、WUE(水资源使用效率)、RER （可再生能源利用率）六种，此外还有TGG组织提出CUE（碳利用效率）和CEF（碳排放因子）指标，但是考虑到我国的实际国情，这些标准在我国的应用尚需时日。
01. PUE
PUE（Power Usage Effectiveness）是国内外数据中心普遍接受和采用的一种衡量数据中心基础设施能效的指标。
在数据中心中，只有IT设备的耗电被认为是“有意义”的电能。
PUE的实际含义，是计算在提供给数据中心的总电能中，有多少电能是真正应用到IT设备上。PUE值越小，越接近1表明能效水平越好。
数据中心总耗电：是指维持数据中心正常运行的所有耗电，包括IT设备、制冷设备、供配电系统和其他设施的耗电的总和。
其计算公式为：
PUE=数据中心总耗电 ÷ IT设备耗电
（PUE计算示意图）
02. pPUE
pPUE(Partial PUE,局部PUE)局部电能利用效率是数据中心PUE概念的衍生，用于对数据中心的局部区域或设备的能效进行评估和分析。
局部PUE用于反映数据中心的部分设备或区域的能效情况，其数值可能大于或小于整体PUE。要提高整个数据中心的能源效率，一般首先要从提升局部PUE值较大的部分设备或区域的能效开始。
在采用pPUE指标进行数据中心能效评测时，首先要根据需要从数据中心中划分出不同的分区（用Zone表示）。
例如，一个多层数据中心建筑中的一个机房，或者一个集装箱数据中心的集装箱模块都可以作为一个Zone。
（局部PUE计算示意图）
如上图所示，把数据中心分为Zone1和Zone2两个分区，其中N表示非IT设备耗电，I表示IT设备耗电。
Zone0数据中心的PUE计算公式为：
PUE=（N0+N1+N2+I1+I2）÷ （I1+I2）
Zone1和Zone2数据中心的PUE计算公式为：
pPUE1=（N1+ I1）÷ I1
pPUE2=（N2+ I2）÷ I2
03. CLF
CLF（Cooling Load Factor），是制冷负载系数，定义是为数据中心制冷设备耗电与IT设备耗电的比值，即：
CLF=制冷设备耗电 ÷ IT设备耗电
04. PLF
PLF（Power Load Factor）供电负载系数，定义是为数据中心供配电系统耗电与IT设备耗电的比值，即：
PLF=供配电系统耗电 ÷ IT设备耗电
CLF和PLF可以看作是PUE的补充和深化，通过分别计算这两个指标，可以进一步深入分析制冷系统和供配电系统的能源效率。
