以生命周期视角探讨
亚细安下一代数据中心管理
作者:霍莉·内勒(Holly Naylor)
编辑:杨娟蕾、Zhaoying Ng
人工智能(AI)、云计算以及高密度数字技术融合的不断发展,促成了东南亚数字经济的繁荣景象,使这里成为了数据中心发展的关键地区。
随着这些设施成为数字基础设施的核心,平衡它们的环境影响与所带来的经济增长已成为当务之急。在这一努力中,新加坡、马来西亚和印度尼西亚发挥着关键作用,但它们在迈向更绿色的数据中心运营的过程中,面临着各自不同的可持续性挑战。
这份由台新电缆公司(Tai Sin Electric)委任 Eco-Business 撰写的白皮书,探讨了提高能源效率、减少碳排放以及确保数据中心发展与全球脱碳趋势保持一致的挑战和潜在解决方案。
我们关注数据中心从建设、运营到废弃的整个生命周期,并强调能够减轻其环境足迹的创新实践。

引言
随着东南亚数字经济的蓬勃发展,该地区的数据中心行业正处于关键转折点。在人工智能、云计算和边缘计算无止境需求的推动下,数字基础设施迎来了前所未有的投资浪潮。数据中心正急于在快速增长与可持续性之间找到平衡。
通往可持续数字化未来的道路十分复杂。在报告、原材料采购和电子垃圾管理方面的不一致,凸显了制定涵盖整个数据中心生命周期的综合战略的必要性。虽然数据中心通常关注能源效率,但要真正实现脱碳目标,需要考察整个价值链的更广泛影响。数据中心的范围 1、2 和 3(Scope 1, 2, and 3)排放将面临越来越多的审查。
根据国际能源署(IEA)的数据,2022年全球数据中心的电力消耗估计为240-340太瓦时(TWh),约占全球最终电力需求的1-1.3%。人工智能和机器学习的发展加速了云计算需求的增长。新加坡的耗电需求预计将在2024年进入千兆瓦(GW)范围,而马来西亚的运营容量预计将在未来5年内从目前的189兆瓦(MW)增长600%。
由于用于运营和冷却的购买电力所产生的范围2排放量不断增加,数据中心运营商面临着清洁能源有限的严峻挑战。此外,上游(供应商)和下游(客户)活动所产生的范围3碳足迹的不断扩展,也成为了一个迫在眉睫的难题。
与此同时,在人工智能和东南亚蓬勃发展的数字经济推动下,超大规模企业和小众企业正在迅速扩展在该地区的数据中心市场。然而,这些公司越来越意识到来自多个方面的可持续性压力:金融机构实施更严格的ESG标准,政府法规推动更环保的实践,企业客户要求提供可持续解决方案,公司需要通过提高能源效率来降低运营成本,以及公众对环境影响的日益关注。因此,数据中心运营商正在积极寻求平衡扩张与可持续性的措施,包括提高能源效率、寻找可再生能源以及探索适合热带气候的创新冷却技术。然而,相比之下,设备升级或数据中心关闭所产生的电子垃圾却未得到足够重视。
政府正在增强对基础设施和清洁能源的支持,但往往忽视了在采购、建设和电子垃圾处理中的范围3排放。随着脱碳压力的上升,依赖数据中心的行业面临越来越大的挑战。要取得显著进展,必须从数据中心生命周期的起点就融入循环经济原则,并且所有数据中心都应考虑从始至终的管理战略。
我们的研究访谈表明,整个价值链中的利益相关者需要团结一致,解决行业中急需填补的技能缺口,推动创新和知识分享。只有通过协调一致的努力,东盟地区才能为全球数字基础设施领域开创一个可持续的未来。
“在人工智能的推动下,数据中心的增长潜力巨大。人工智能发展迅速,市场预计将继续加速增长。”
Wandrille Doucerain
DDSP 电力与可持续发展总经理


人工智能推动需求
人工智能革命正在推动新加坡、马来西亚和印度尼西亚的数据中心扩张,这导致该行业的排放足迹不断扩大。
随着人工智能应用的普及,对专业数据中心和更高机架密度的需求预计将显著增加,尤其是在亚太地区。全球范围内,数据中心存储容量预计将从2023年的10.1 ZB增加到2027年的21.0 ZB,五年内的复合年增长率(CAGR)为18.5%。
然而,这一需求激增给已经面临困境的电网带来了额外压力。这些电网可能难以支持全球电气化转型和关键数字基础设施的扩张。此外,热带数据中心由于冷却需求,会消耗更多的能源。
尽管面临这些挑战,日益增长的电力需求仍有可能推动数据中心采用清洁能源、提高运营效率。尽管转型仍处于早期阶段,但使用清洁能源可以缓解电网压力并减少碳足迹。全球报告和监管要求也促使数据中心重新审视其运营和能源使用,尤其是推动超大规模数据中心在可持续能源消费方面发挥领先作用。
“这些挑战是多方面的,包括供应限制和持续推动脱碳。”

市场聚焦:
新加坡

市场优势
新加坡成熟的数据中心市场以高需求为特征,主要由大型云服务提供商和超大规模企业主导。尽管监管严格,但清洁能源的采购仍然面临重大挑战。该国全面的监管框架确保了数据安全、隐私和可持续性。
监管框架和激励措施
为了在支持数字经济发展的同时确保数据中心行业的可持续增长,新加坡信息通信媒体发展局(IMDA)公布了绿色数据中心路线图(Green Data Centre Roadmap)以及其他相关举措。这一路线图的目标是近期增加至少300MW的数据中心容量,并有可能通过与行业合作,进一步利用绿色能源提供更多容量。
实现这一目标需要双管齐下:一方面提升硬件和软件层面的能源效率,另一方面加快数据中心对低碳能源的使用。政府将通过共同制定更高的标准和认证,更新数据中心的BCA-IMDA绿色标章,引入IT设备能源效率和液体冷却标准,以及提供资源效率和能源效率补助等激励措施,来支持这一转型。
清洁能源概况
截至2023年上半年,新加坡的能源结构严重依赖天然气(94.3%),而其他能源产品(如城市垃圾、生物质能和太阳能)的占比则较小(4.4%)。政府计划到2035年进口高达4 GW的低碳电力,并探索清洁替代方案,以提升能源安全并实现2050年的净零排放目标。太阳能新星计划(SolarNova)等措施聚集了公共部门对太阳能电池板安装的需求,探索了氢燃料的发展,体现了新加坡提升清洁能源比例的承诺。
在地挑战
由于国内清洁能源产能有限、土地和设施的成本高昂以及监管要求十分严格,新加坡面临着重大挑战。数据中心的建设和维护成本高昂,其中土地成本占总成本的 62.5%,这也导致了可扩展性问题。尽管已经解除了对新数据中心项目的禁令,但持续扩张的能力依旧有限。
创新与合作
“数字连接蓝图”(Digital Connectivity Blueprint)等政府措施鼓励在更高温度下运行数据中心,以节省冷却能源。新加坡国立大学(NUS)建立的可持续热带数据中心测试平台(The Sustainable Tropical Data Centre Testbed),是工业、政府和学术界合作的成果,旨在彻底革新热带气候下的冷却技术。新加坡的数据中心行业展示了平衡增长与可持续性的方法,使新加坡在热带数据中心可持续性方面成为全球领先者。
市场聚焦:
马来西亚

市场优势
凭借战略位置、竞争优势和政府支持,马来西亚正迅速成为东南亚重要的数据中心枢纽。由于靠近新加坡且运营成本较低,马来西亚吸引了大量投资。然而,人们担心该国可能会将市场增长置于脱碳目标之上。预计到2025年,马来西亚的数字经济将占该国国内生产总值 (GDP) 的 25.5%,这显示出该行业的巨大增长潜力。
清洁能源道德采购
马来西亚面临着为数据中心大规模采购清洁能源的道德挑战。尽管重点在于提高电力效率和采用清洁能源以减轻环境影响,但这些解决方案在亚洲,包括马来西亚,仍然与环境破坏、治理问题以及人权风险有关。
“监管框架在塑造可持续发展格局方面发挥着关键作用。不断发展以适应行业需求变化的法规展现了可持续能源采购领域的巨大进步潜力。通过解决整个地区,特别是这三个国家,在监管环境中的复杂性和不一致性,我们可以建立一个更有利的框架,以鼓励和支持数据中心行业采用可持续实践。”
范围3的挑战和电子垃圾处理
数据中心建设中对清洁能源的关注,往往忽视了可持续材料采购和报废的重要性。尽管已有多项法律法规,但可持续管理电子垃圾仍是一项重大挑战。非正规回收行为和基础设施不足导致了对危险材料的不当处理,威胁着人类健康和环境。
建立数据中心技术团队
数据中心的快速扩张导致了熟练专业人才的短缺。为解决这一人才缺口,需要利用零工经济,重视来自非传统背景的可转移人才,并加强指导项目的建设。
迈向整体区域方案
马来西亚数据中心市场因其战略位置而日益受到重视,但将土地用于数据中心建设必须经过精心规划。这通常涉及占用原本用于住宅或农业的土地,从而给政策制定者带来难题。为了满足能源需求并确保开发出可扩展、可持续且环保的数据中心,主动规划和监管监督至关重要,这也是企业追求可持续性和可扩展性的必要条件。同时,强有力的网络安全措施也不可或缺。
新加坡或许可以作为一个实用的参考。他们率先实施了有凝聚力的国家战略,并制定了明确的政策框架,在谨慎考虑社会和环境因素的情况下,支持可再生能源。为了抓住机遇,行业必须重视环境评估,采用绿色技术和人工智能驱动的高效方案,并投资于研发和学术合作。战略规划应优先考虑可持续性,探索创新的解决方案,并采用先进的冷却技术。
值得关注的发展
马来西亚凭借经济高效的开发、可靠的电力供应和价格合理的土地,正在成为区域数据中心枢纽。该国致力于可持续发展,计划到2035年实现40%的清洁能源。马来西亚在东南亚的战略位置和广泛的连通性,进一步增强了其作为数据中心枢纽的吸引力。马来西亚还在绿色氢气生产等创新能源项目中处于领先地位,展现了其在脱碳领域的创新能力。
战略合作伙伴关系和未来展望
微软在马来西亚建立的Azure数据中心,展示了该国在东南亚地区尚未被开发的潜力。这一发展凸显了巨大的增长机会,并使马来西亚成为快速发展的技术领域的关键参与者。马来西亚的数据中心行业为新加坡的限制提供了补充方案,促进了两国间的互利合作。
“……为了确保有效的指导和行动,实现总体可持续发展目标和抱负,必须采取一种结合跨职能和一体化的方法,并通过教育提高意识。”
市场聚焦:
印度尼西亚

市场优势
印度尼西亚是东南亚人口最多的国家,总人口达2.79亿。其庞大的数字经济市场表明,数据中心的服务水平仍远未满足需求。这个群岛可能会吸收数千兆瓦的新数据中心容量。目前,印尼在巴淡岛设有约94个数据中心以及6个计划中的数据中心,总容量为291兆瓦。政府对数字经济的持续投资和2024年绿色数据标准(Green Data Standard 2024)的推出,使得印尼成为了一个重要的增长市场。
监管和政府激励措施
印尼通过各种监管和财政激励措施,积极地为数据中心行业提供支持。其中的主要举措包括即将出台的数据法规修正案,以可持续性为重点的新能源法规,以及政府建设“绿色”国家数据中心的计划。此外,政府还通过简化投资许可、减免税收和改善信息通信技术(ICT)基础设施来促进绿色技术的发展。新建的数据中心还必须使用本地采购的材料和电力。
清洁能源概况
2019年,印尼的能源结构显示出对化石燃料的高度依赖,其中煤炭使用量占总能源结构的37.3%,石油占35%,天然气占18.5%,而非可再生能源 (NRE) 仅占9.2%。像公平能源转型伙伴关系 (JETP) 这样的举措旨在淘汰燃煤发电厂,推广清洁能源,并计划于2050年实现碳中和。政府还公布了一项200亿美元的投资计划,以减少电网排放,并于2030年之前将清洁能源在能源结构中的占比提高到44%。
图表1: 印尼年度化石燃料排放量
来源: Mongabay
来源: Mongabay
重要发展
印度尼西亚的数据中心行业有望大幅扩张,预计2023年至2028年的复合年增长率 (CAGR) 为14%。市场价值预计将从2023年的20.6亿美元增至2028年的39.8亿美元。这些增长前景吸引了包括亚马逊网络服务、谷歌、微软和阿里巴巴在内的主要国际云服务提供商在印度尼西亚建立数据中心。
范围3排放条例
印度尼西亚有几项针对范围3排放的法规,包括《危险和有毒废物管理条例》(Hazardous and Toxic Waste Management Regulation)。然而,电子垃圾回收基础设施仍然有限,特别是在偏远地区。大多数电子垃圾最终都进入了垃圾填埋场或非正规的垃圾管理部门。
“在印度尼西亚,政府已将生命周期评估视为量化环境影响的重要工具。这强调了综合可持续发展方法的重要性,其中循环经济不仅是一种选择,还是科技行业运营战略的核心组成部分,旨在全面减少环境足迹。”
在地挑战
可再生能源增长缓慢、对化石燃料的严重依赖以及替代性燃料策略的有限性,阻碍了印度尼西亚在应对气候变化和实现可持续能源实践方面的进展。开发生物能源和氢能等低碳替代品面临着各种社会、环境和财政障碍。印度尼西亚交通运输部门的脱碳战略包括电气化和低碳燃料替代品,但仍需采取进一步措施来加速能源转型,达成国家的目标。
值得关注的发展
凭借地理优势,印度尼西亚正在积极开发地热能和生物质能。政府采取了一些措施来推动数字经济的发展,如建设四个国家数据中心和改善数字基础设施。然而,对煤炭的依赖以及对清洁能源的大量投资需求,仍然是印度尼西亚需要面临的严峻挑战。
数据中心减碳的主要障碍:
范围2排放

采购电力而产生的范围2排放是数据中心的主要关注点,占其碳足迹的重要部分。随着对数据存储和处理能力需求的增长,转向清洁能源对于应对这一挑战至关重要。
尽管对电网基础设施和数据中心领域实施更严格的能源报告的需求日益增长,但关于人工智能的能源相关影响,特别是在计算操作方面,应该追踪哪些具体内容仍缺乏明确的标准和一致的意见。此外,这些信息大多不易获取,因此很难全面了解情况。
电源使用效率 (PUE) 是衡量数据中心能源效率的基本指标,其计算方法是总能耗与IT设备专用能耗之比。理想的PUE为1.0,但由于多种因素,大多数数据中心的PUE值通常在1.2到1.4之间。改善PUE可以带来成本节省、环境可持续性、增强可靠性和优化容量等好处。PUE是30多个可持续性指标之一,可用于提供数据中心可持续性的整体视角。
“数据中心运营商和投资者需要在战略资本支出(CAPEX)决策中优先考虑可持续性。这意味着从规划阶段就应考虑创新的冷却方案和现场清洁能源发电,确保初始投资与长期的脱碳目标一致。这一点可以从PUE值多年来逐渐接近理论最佳水平1.0的趋势中得到体现,因为这一过程伴随着效率的提升。”


范围2排放以外:
价值链

东南亚快速发展的数据中心行业面临着迫在眉睫的电子垃圾危机,这可能会破坏可持续发展努力,并加剧材料短缺。据世界经济论坛(World Economic Forum)报告,全球电子垃圾的产生量在过去12年中大幅增加,几乎翻了一番。2022年,全球仅有22.3%的电子垃圾得到了妥善的收集和回收,这导致了价值620亿美元的可回收资源损失,并加剧了环境风险。
2022年,亚洲产生了3000万吨电子垃圾。但各国的回收率差异显著,有些国家的回收率甚至为零。同时,东南亚还从东亚和北美接收越来越多的电子垃圾。随着数据中心数量的激增和设备每两到三年的淘汰速度,电子垃圾数量将呈指数级增长。东南亚从东亚和北美接收的电子垃圾数量不断增加,常常超过该地区的回收基础设施容量。
图表2: 全球电子垃圾生产量与回收率
设计:Eco-Business;资料来源:United Nations Institute for Training and Research
设计:Eco-Business;资料来源:United Nations Institute for Training and Research
对隐含碳(embodied carbon)的考虑也必须纳入数据中心的建设过程,数据中心业主应设定目标并做出有依据的设计决策。对范围3排放的了解应与成本和PUE同等重视。为了制定最佳实践并分享必要的基础设施建设知识,需要在区域层面开展学术界、商界和政府之间的合作。数据中心的退役问题不应再被视为次要问题。
“我认为,不应忽视隐含碳领域……这不仅仅是选择对范围2 [排放] 进行脱碳,而忽略范围3;而是应该在所有三个领域都进行脱碳。”
图表3: 实现净零排放的主要挑战
来源: Uptime Institute
来源: Uptime Institute
加强合作与透明度
在人工智能、云计算和高密度数字技术的推动下,东南亚数字经济持续增长,对区域层面数据中心发展的整体方法的需求也变得越来越重要。行业利益攸关方之间的合作,对于满足用户对跨市场服务的需求至关重要,因此,东盟数据中心制定了共享标准,而不是相互竞争。
“这实际上是采用一种协作的思维方式……如果我们能够在运营商、技术提供商以及相关政府机构之间建立合作伙伴关系,就能推动整个行业在可持续性和脱碳方面取得进步。”
通过亚太数据中心协会 (APDCA) 等组织开展区域合作,是产生积极影响和维护行业利益的关键。为了有效减少碳排放和能源消耗,协作的生命周期方法和总体拥有成本(Total Cost of Ownership)思维至关重要。可持续性应从一开始就予以考虑,且必须在范围1至3内都尽量减少排放。
像新加坡建筑管理学院(BCA)的绿色标记隐含碳计算器(Green Mark embodied carbon calculator)这样的工具非常实用,但仍需进一步开发以处理范围3的排放,并确保其区域适用性。在整个行业中推广全面且标准化的数据中心指标,可能对区域、政府和行业都有益。
数据中心可持续发展
信心调查

Eco-Business在2024年2月至4月期间进行了一次调查,共有61名受访者参与,他们主要来自新加坡、马来
- 57%的受访者表示,改善整个供应链的数据收集和透明度对于实现东盟数据中心的低碳未来至关重要,同时,近80%的受访者认为政府的支持和严格的监管也很关键。
图表4: 调查重点:实现亚细安数据中心低碳未来的关键步骤是什么?
来源:Eco-Business《气候暖化下亚细安数据中心减碳路线图》网络调查,2024年2月至4月,共61受访者
来源:Eco-Business《气候暖化下亚细安数据中心减碳路线图》网络调查,2024年2月至4月,共61受访者
- 77%的受访者表示,政府加大支持力度,实施更严格的监管是关键需求。
- 51%的受访者认为,可持续性和脱碳资质是在选择第三方数据中心提供商时的重要因素,另有38%的受访者认为这是促成因素之一。
- 最受欢迎的可持续性策略包括使用可再生或可持续替代能源(65%)以及实施节能技术(67%)。
- 受访者认为,清洁能源短缺、政府激励措施的缺乏、政府支持不足以及政府在可持续性方面缺乏一致性,是阻碍可持续性发展的主要障碍。
图表5: 亚细安数据中心减碳进展指数
来源:Eco-Business《气候暖化下亚细安数据中心减碳路线图》网络调查,2024年2月至4月,共61受访者
来源:Eco-Business《气候暖化下亚细安数据中心减碳路线图》网络调查,2024年2月至4月,共61受访者
总结

东南亚数据中心产业面临着严峻的挑战:在快速增长与环境可持续性之间保持平衡。随着数字化转型的加速,区域内的主要参与者必须应对多样化的法规和有限的清洁能源资源,并处理数据中心整个生命周期的问题。
为了确保可持续的未来,行业必须优先考虑合作、透明度以及整体减排方法。政府在提供激励措施和与可持续性目标保持一致方面发挥着关键作用。企业在选择数据中心供应商时会将可持续性纳入考量,采用可再生能源、节能技术和循环经济原则将至关重要。
未来的道路是复杂的,但是通过区域合作、数据驱动决策和创新,东南亚数据中心产业有望成为全球可持续数字基础设施的领导者。
Eco-Business感谢以下受访者参与报告:
Wandrille Doucerain (DDSP), Andrew Young (EnviroSolutions & Consulting Pte Ltd.), Sharmel Ali (ST Telemedia Global Data Centres), Dr. Jessica Hanafi (PT Life Cycle Indonesia), Nils Warburg (APROVIS Energy Systems GmbH), PS Lee (National University of Singapore).