两相液冷助力双碳目标:能效与节水的双重突破
来源:塔能 | 作者:小编 | 发布时间: 2026-06-11 22:34:42 | 次浏览


两相液冷助力双碳目标:能效与节水的双重突破

 

摘要:国家对数据中心PUE、WUE的监管日益严格。塔能两相液冷多项目实测年均PUE≤1.18,WUE≈0(无水消耗),自然冷却时长占比约85%。同时GPU寿命延长减少电子废弃物,符合ESG投资理念。绿色不是成本,是竞争力,塔能两相液冷,不止降温,更能精准控温——±1.5℃,让算力始终在线。

 

image.png、政策红线:PUE与WUE的双重压力

 

1. PUE红线不断收紧

国家发改委等四部门发布的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》明确提出:到2025年,全国新建大型、超大型数据中心平均PUE降到1.3以下,国家枢纽节点进一步降到1.25以下。在此基础上,北京、上海等地进一步加严了存量机房的改造标准,如北京要求2027年存量数据中心PUE降至1.35以下,上海要求存量改造PUE降至1.4以下。

2. WUE成为新焦点

水资源利用率(WUE)正成为继PUE之后的又一关键指标。工信部《新型数据中心发展三年行动计划》提出,到2025年,全国新建大型数据中心WUE应优于1.5 L/kWh。在华北、西北等缺水地区,部分地区已要求WUE低于1.0 L/kWh。

传统水冷系统(含冷却塔)每千瓦时耗水约1.5-2升。一个10MW的机房,年耗水可达15-20万吨,相当于数百户家庭的年用水量。在水资源约束趋紧,用水成本上升的背景下,WUE已成为数据中心选址和运营的重要约束。

3. 碳关税与ESG披露

出口型企业面临欧盟碳边境调节机制(CBAM),数据中心碳排放将纳入产品碳足迹核算。同时,上市公司ESG报告要求披露范围二(外购电力)碳排放。绿色电力+高效散热成为必须提交的答卷。数据中心作为碳排放大户,散热系统的能效直接关系到企业融资成本和品牌形象。

2. WUE成为新焦点

水资源利用率(WUE)正成为继PUE之后的又一关键指标。工信部已首次将数据中心纳入“新兴用水行业”范畴,明确WUE将与PUE并列成为衡量数据中心绿色水平的重要指标。在华北、西北等缺水地区,部分节点已对WUE提出明确限值要求。传统水冷系统(含冷却塔)每千瓦时耗水较高,一个大型机房年耗水量可达数十万吨,相当于数百户家庭的年用水量。在水资源约束趋紧、用水成本上升的背景下,WUE已成为数据中心选址和运营的重要约束。

3. 碳关税与ESG披露

出口型企业面临欧盟碳边境调节机制(CBAM)的合规压力。在产品碳足迹核算框架下,范围一和范围二碳排放均被纳入计算;境内上市公司ESG报告也被要求披露范围一、范围二碳排放量。数据中心作为高耗能设施,其散热系统的能效直接关系到企业碳足迹与合规成本,高效散热已成为绿色供应链管理的核心环节之一。

image.png二、塔能两相液冷的绿色账本

 

1. PUE低至1.18:冷却能耗降70%

塔能两相液冷实现低PUE的关键:换热效率高,流量仅为单相水冷的1/10;沸点可调,多数时间可自然冷却。华北地区全年约85%的时间室外温度低于25℃,制冷功耗极低。多项目实测年均PUE达1.18,较单相水冷的1.45冷却能耗下降约70%。一个年耗电5000万度的数据中心,年节电约1350万度,减碳约1.1万吨。

 

2. WUE≈0:耗水极少

塔能两相液冷系统采用全密闭无水设计,年补充量不到0.1%,无需补水、无排污,实测WUE≈0。该方案可在内蒙古、宁夏等缺水地区灵活部署,避开传统水冷审批难题。同时无水设计显著降低水患风险,成为业内重要选择之一。

 

3. 自然冷却时长:华北可达85%

塔能系统将自然冷却的适用温度从传统水冷的15℃提高至25℃。华北地区全年85%的时间可关闭压缩机;华南地区约40%的时间(146天)可自然冷却,比传统方案多近一倍。自然冷却时长越长,节能优势越明显。

 

4. GPU寿命翻倍:减少电子废弃物

塔能两相液冷±1.5℃控温精度将芯片温度波动从单相水冷的15℃以上降至3℃以内,GPU预期寿命翻倍(理论推算可从5年延至10年)。4000张GPU更换成本约1亿元,寿命翻倍意味着节省1亿元并减少8吨电子垃圾(每年少0.8吨)。硬件延寿有助于提升企业ESG评级。

 

三、实战案例:某互联网公司绿色数据中心认证

 

该公司在华北某地的数据中心,原采用间接蒸发冷却方案,PUE约1.35,每年耗水5万吨。为申请国家级绿色数据中心认证,公司决定进行节能改造,目标:PUE降至1.2以下,WUE≤0.5。

当地年平均气温约8℃,自然冷却资源丰富,但水资源紧缺。传统水冷方案需要大量补水,不符合当地政策导向。塔能团队提出了两相液冷改造方案:芯片级冷板+背板排热+干冷器自然冷却。

 

改造分两期进行,共改造800个机柜。施工期间业务不中断。改造完成后,第三方测试机构出具报告:年均PUE降至1.12,WUE为0.002(几乎为零),远优于认证标准。

该数据中心成功获得国家级绿色数据中心认证,同时享受当地0.35元/度的优惠电价(比标准电价低0.15元)。仅电价优惠一项,每年节省电费超300万元。公司ESG报告将该案例作为亮点披露,获得投资者正面反馈。

 

塔能两相液冷,不止降温,更能精准控温——±1.5℃,让算力始终在线。

 

FAQ

 

Q1:WUE≈0是什么意思?真的完全不耗水吗?
WUE是水资源利用率,传统水冷每千瓦时耗水约1.5-2升。塔能两相液冷采用全密闭循环,工质为专用冷却液,系统运行中仅需极少量补充(每年<0.1%),实测WUE≈0。适合内蒙、宁夏、华北等缺水地区。已通过多家第三方检测机构认证。

 

Q2:自然冷却时长85%是如何实现的?
塔能泵驱两相系统可在25℃-85℃范围内连续调节工质沸点。将沸点设为25℃,当室外温度低于25℃时,室外干冷器即可将气态工质冷凝回液态,无需启动压缩机。华北地区全年约310天(85%)满足条件。

 

Q3:塔能两相液冷如何帮助数据中心满足绿色认证要求?

国家级绿色数据中心要求PUE≤1.3、WUE≤1.5 L/kWh,部分地区(如北京)要求PUE≤1.2。塔能两相液冷多项目实测年均PUE低至1.18、WUE≈0,远超认证标准。 

 

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