数据中心节能行业分析报告.docx
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数据中心节能行业分析报告
2018年数据中心节能行业分析报告
2018年1月
目录
一、行业主管部门、监管体制及相关政策4
1、行业监管机制4
2、行业主要法律法规和相关政策5
（1）行业主要法律法规5
（2）行业主要政策5
二、行业概况和市场规模8
1、行业发展概况8
（1）世界数据中心耗能情况8
（2）中国数据中心耗能情况9
2、发展趋势11
（1）IT设备将进一步小型化，机房一体化理念成未来趋势11
（2）绿色数据中心切合数据中心乃至全球的发展方向12
（3）模块化机房理念已经展开12
（4）自动化数据中心将极大节约运维成本12
三、上下游发展对行业的影响14
1、上游行业14
2、下游行业14
3、上下游行业与本行业的关系15
4、上下游行业对本行业发展前景的影响15
四、行业特点16
1、未来数据中心的绿色标尺16
2、支持科技发展和创新的重要载体17
3、信息安全的关键节点17
4、节能的重点对象17
五、行业进入壁垒18
1、技术壁垒18
2、客户资源壁垒18
3、服务经验壁垒18
4、人才壁垒19
5、市场和品牌壁垒19
六、影响行业发展的因素20
1、有利因素20
（1）国家产业政策的支持20
（2）市场需求带动行业的发展21
（3）技术更迭带动行业发展23
2、不利因素24
（1）土地、能源压力24
（2）技术瓶颈25
（3）能源消耗25
七、行业竞争情况26
1、艾默生网络能源26
2、施耐德电气27
3、华为技术有限公司27
一、行业主管部门、监管体制及相关政策
1、行业监管机制
中华人民共和国国家发展和改革委员会，主要职责为综合分析经济社会与资源、环境协调发展的重大战略问题；组织拟订能源资源节约和综合利用、发展循环经济的规划和政策措施并协调实施，参与编制环境保护规划；协调环保产业和清洁生产促进有关工作；组织协调重大节能减排示范工程和新产品、新技术、新设备的推广应用；承担国家应对气候变化及节能减排工作领导小组有关节能减排方面的具体工作。
国家能源局主要职责为按照国务院授权，依照法律、法规对全国电力履行统一监管，配合发改委拟定国家电力发展规划，制定电力市场运行规则；监管电力市场运行，规范电力市场秩序；监管输电、供电和非竞争性发电业务；颁发和管理电力业务许可证；组织实施电力体制改革方案等。
工业和信息化部主要职责为：
拟订并组织实施工业、通信业的能源节约和资源综合利用、清洁生产促进政策，参与拟订能源节约和资源综合利用、清洁生产促进规划，组织协调相关重大示范工程和新产品、新技术、新设备、新材料的推广应用。
住房和城乡建设部主要职责为：
承担推进建筑节能、城镇减排的责任。
会同有关部门拟订建筑节能的政策、规划并监督实施，组织实施重大建筑节能项目，推进城镇减排。
2、行业主要法律法规和相关政策
（1）行业主要法律法规
（2）行业主要政策
1）2016年12月7日，国务院公布的《“十三五”国家信息化规划》中多处提及大数据及其相关内容，其中，在第四部分重大任务和重点工程及第五部分优先行动中，强调了“建立统一开放的大数据体系”及“数据资源共享开放”的任务和行动。
2）2016年11月29日，国务院公布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出，“统筹发展应用基础设施。
充分利用现有设施，统筹规划大型、超大型数据中心在全国适宜地区布局，有序推进绿色数据中心建设。
推动基于现有各类通信网络实现物联网集约部署。
持续强化应急通信能力建设。
”
3）2016年7月27日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《国家信息化发展战略纲要》指出：
“推进物联网设施建设，优化数据中心布局，加强大数据、云计算、宽带网络协同发展，增强应用基础设施服务能力。
加快电力、民航、铁路、公路、水路、水利等公共基础设施的网络化和智能化改造。
发挥信息化支撑作用，推动安全支付、信用体系、现代物流等新型商业基础设施建设，形成大市场、大流通、大服务格局，奠定经济发展新基石。
”
4）2016年3月14日，环保部公布的《生态环境大数据建设总体方案》指出，为贯彻落实《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》精神，积极开展生态环境大数据建设与应用工作，全面推进大数据发展和应用，加快建设数据强国，已经成为我国的国家战略。
5）2016年1月25日，国家发改委公布《“互联网+”绿色生态三年行动实施方案》，推动互联网与生态文明建设深度融合，完善污染物监测及信息发布系统，形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网络，实现生态环境数据的互联互通和开放共享。
充分发挥互联网在逆向物流回收体系中的平台作用，提高再生资源交易利用的便捷化、互动化、透明化，促进生产生活方式绿色化。
6）2015年5月，国务院颁布的《中国制造2025》中明确“积极引领新兴产业高起点绿色发展，大幅降低电子信息产品生产、使用能耗及限用物质含量，建设绿色数据中心和绿色基站，大力促进新材料、新能源、高端装备、生物产业绿色低碳发展”
7）2013年2月，工业和信息化部、国家发展改革委、国土资源部、电监会、能源局等五部委联合发布《关于数据中心建设布局的指导意见》，意见中指出“促进我国数据中心，特别是大型数据中心的合理布局和健康发展。
鼓励建设PUE值低于1.5的数据中心”。
倡导企业“利用云计算、绿色节能等先进技术进行整合、改造和升级已建数据中心”。
8）2013年2月，国家发改委对2011年颁布的《产业结构调整指导目录（2011年本）》进行了修订，修订后的目录中明确信息产业中鼓励类的产业包括“制冷空调设备及关键零部件制造”。
9）2012年7月，国务院颁布的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中，明确提出要统筹绿色数据中心布局。
10）2012年5月，工业和信息化部发布《互联网行业“十二五”规划》，提出“要加快构建互联网应用基础设施，优化大型数据中心的建设布局，并且要全面开展以绿色节能和云计算技术为基础的IDC改造，提升数据中心能效和资源利用率”。
11）2012年2月，工业和信息化部发布《工业节能“十二五”规划》，提出“重点推广绿色数据中心、绿色基站、绿色电源，统筹数据中心布局、服务器、空调等设备和管理软件应用，选址考虑能源和水源丰富的地区，利用自然冷源等降低能源消耗，选用高密度、高性能、低功耗主设备，积极稳妥引入虚拟化、云计算等新技术；优化机房的冷热气流布局，采用精确送风、热源快速冷却等措施，到2015年，数据中心PUE（数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比）值下降8%”。
二、行业概况和市场规模
1、行业发展概况
（1）世界数据中心耗能情况
随着移动互联网、物联网、云计算等数据业务需求的爆炸式增长及IT技术的迅速发展，作为信息的重要载体，数据中心迎来一波新的建设浪潮。
在电子信息及制造技术的飞速提升的推动下，数据中心机房的设备密集度大大提高。
然而由于能效监控管理的不完善，设备的不够智能化及缺乏联动协同等原因，数据中心的能耗问题也变得越来越无法忽视：
现有的数据中心整体耗电巨大，发热量集中，机房局部过热现象增多，机房内单位面积空调冷负荷急剧增加，由此导致主设备运行故障和能耗逐年上升，甚至成为了制约行业发展的一大瓶颈。
数据中心机房是各类单位耗能的重要方面。
根据美国环境保护署的报告，数据中心的能源消耗每五年翻一番。
在美国，2012年数据中心能源消耗占到了美国电网总量的2%。
根据IBM公司的统计表明，能源成本占数据中心总运营成本的50%，整个人类文明所获得的全部数据中，有90%是过去两年内产生的；而到了2020年，全世界所产生的数据规模将达到今天的44倍。
预计当前超过一半的首席财务官都在积极寻求减少数据中心电力消耗的办法。
为此美国提出要关闭1100座数据中心，以降低能源消耗。
另外，绿色网格组织提出了三个“最小化”目标：
数据中心能源需求最小化、平均运行能源最小化（重在减少能源转换和电源供应浪费）、其他配件耗能最小化（散热系统、灯等）。
GDCT依据世界数据中心市场的历史统计数据以及未来世界经济的发展预测，分析其数据特征，对数据中心未来的能耗预测如下：
2016-2030年世界数据中心市场能耗规模预测
（2）中国数据中心耗能情况
中国的数据中心能耗也在高速增长，显著高于世界的平均水平，GDCT认为一方面是因为中国的数据中心建设如火如荼，另一方面中国的数据中心也需要更好的进行节能化处理，向绿色数据中心迈进。
工信部电信研究院通信标准研究所在2012年8月“第13次中国科协论坛绿色IT与能效通信论坛”上表示，目前中国的数据中心的平均PUE值在2.2-3.0之间，而实际能耗可能远远高于这一数字。
而且随着数据中心的规模和数量越来越多，耗电量无疑会逐步增大。
数据中心的高能耗，不仅给企业带来了沉重的负担，也造成了全社会能源的巨大浪费。
从近年来中国数据中心发展的情况来看，无论是整体数据中心的市场销售额还是新增数据中心机房的面积都保持着高速的发展，但是数据中心的能耗情况也相应令人担忧。
数据中心是中国推进新一代信息技术产业发展的关键资源，同时，云计算、物联网、电信重组、三网融合和基于移动互联网的应用发展迅速，SNS、电子商务、视频等业务的大规模增加给数据中心带来了持续的需求。
未来中国数据中心市场发展的推动力依然强劲的同时，对于数据中心密切相关的基础设施要求也会逐渐走高，在服务器产品越来越趋向标准化的形势下，高效节能的配套基础设施会逐渐成为吸引客户的关键因素。
2、发展趋势
在新常态下我国的数据中心领域的发展存在着挑战又有着机遇。
从人类社会经济的总体发展历程来看经历了从农耕经济到工业制造经济到技术经济再到信息经济的基本过程。
在以德日为代表的技术经济受到美国为代表的信息经济的巨大挑战后，如何加强信息化和工业化的深度融合，使信息经济红利可以反哺回制造业等实体经济，这是我国乃至世界范围内共同面临的课题。
我国也明确提出了中国制造2025、两化深度融合和经济转型升级的规划和战略和随之而来的巨大VI的数据处理能力需求。
因此我国数据中心领域存在着一个长期的快速发展的趋势。
2016年，根据ICTresearch咨询公司调研显示，中国模块化数据中心市场规模为40.12亿元。
同比2015年的增长率为11.6%，远高于传统数据中心基础设施市场的发展速度。
2017年，中国模块化数据中心的市场规模将达到45.41亿元，2021年市场规模超过67亿元，2017-2021这五年的复合增长率达到11%。
数据中心未来发展方向如下所示：
（1）IT设备将进一步小型化，机房一体化理念成未来趋势
所有设备都将进入机架，机架将成为机房IT设备的主体，将来自不同供应商的类型迥异的设备进行定制化设计，组合成一个数据中心需要的非标准化的大型基础设施系统。
未来，机房设备的管理将朝大集中的方向发展，为了应对这种变化，国内不少厂商已开始推出网络化的机房设备管理系统，这就让机房一体化在设计、部署和运营方面制定标准化方案显得更具战略意义。
（2）绿色数据中心切合数据中心乃至全球的发展方向
绿色数据中心是指在数据中心的全生命周期内,最大限度地节约资源（节能,节地,节水,节材）,保护环境并减少污染,为用户提供可靠、安全、高效、适用的、与自然和谐共生的信息系统使用环境。
（3）模块化机房理念已经展开
模块化数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为了应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势。
其采用模块化设计理念，最大程度的降低基础设施对机房环境的耦合。
模块化数据中心能满足IT业务部门对未来数据中心基础设施建设的迫切需求，如标准化设计、组件工厂预制、快速上线部署、有效降低初期投资、模块内能源池化管理、动态IT基础设施资源高利用率、智能化运维管理、保障重要业务连续性，提供共享IT服务（如跨业务的基础设施、信息、应用共享等），快速响应业务需求变化，绿色节能型数据中心等。
（4）自动化数据中心将极大节约运维成本
数据中心新的自动化运维技术特点主要是：
自动化、自学习。
由机器自我学习，自动完成数据中心的运维和故障修复。
未来的数据中心虽然规模更大，系统更复杂，但在运维的管理上要从简，实现自动化运维管理。
数据中心运维将人的因素排除，让数据中心形成一个完全的自治系统，实现成为真正的无人数据中心。
与数据中心的发展相对应的，21世纪以来，我国政府提出了节能减排的基本国策，逐步加大节能减排的力度，这对数据中心这一能耗大户的节能设计提出了挑战。
国家相关主管部门对数据中心的能耗管理问题越来越重视。
2013年初，《工业和信息化部、发展改革委、国土资源部、电监会、能源局：
关于数据中心建设布局的指导意见》（工信部联通〔2013〕13号）中提出了非常具体的要求，要促进数据中心选址统筹考虑资源和环境因素，推进资源集约利用，提升节能减排水平；出台适应新一代绿色数据中心要求的相关标准，优化机房的冷热气流布局，采用精确送风、热源快速冷却等措施，从机房建设、主设备选型等方面降低运营成本，确保新建大型数据中心的PUE值，即数据中心能源利用率，达到1.5以下，力争使改造后数据中心的PUE值下降到2以下。
目前市场上的模块化数据中心解决方案可实现PUE值降到1.4~1.8，可满足现阶段大多数新建数据中心节能降耗要求以及我国政府的节能减排要求，目前，已经有越来越多的数据中心采用微模块数据中心的建设模式，在未来几年内，微模块数据中心必将成为数据中心建设的首选模式。
此外，数据中心的热密度每年都呈上升趋势，且这种趋势还在继续。
目前，数据中心内大量采用的新型机架式服务器和刀片式服务器的热密度正在逐年增加，为许多风冷数据中心提供足够的风量或冷量的能力正趋于极限，采用风冷冷却技术的传统空调系统已经难以满足这类高密对机房的冷却要求。
在此种情况下，数据中心基础设施的设计者们必须另辟蹊径，寻找一种高效、合理的冷却模式。
降低数据中心能耗的技术手段有很多，但根本问题不是解决数据中心建设方式问题，而是要革命性地改变计算机等设备的冷却方式。
从目前国内外最新的研究进展来看，开发新一代的液冷计算机（或称液冷服务器），使用液态冷媒替代空气来对计算机设备进行冷却，是未来计算机设备的一场技术革命以及必然趋势。
三、上下游发展对行业的影响
1、上游行业
上游行业为软硬件供应商，提供数据中心IT基础设施各种设备、零配件、系统软件、管理软件等。
上游产业的特点主要有两点，其一是上游市场是充分竞争的开放市场，各供应商提供的软硬件产品有一定的相互替代性；其二是技术更新的速度较快，产品的性能不断提升，功能不断发展，有效促进了数据中心IT基础设施发展。
2、下游行业
下游行业为政府机构、金融、制造、交通、教育等行业用户，用户基础非常广泛。
有一定规模的数据中心、对提高技术服务能力和降低成本有一定需求的企事业单位，都是本行业的目标客户。
下游行业的信息化建设要求已被列入国家信息化总体战略布局并对行业发展有较大的促进作用。
此外，随着网络信息及运维服务平台的进一步建设，不同地区的信息交换及共享将被实现，下游行业的信息化需求将对企业所处数据中心服务行业带来广阔的市场前景。
3、上下游行业与本行业的关系
本行业与上游行业（既提供软件产品又提供数据中心IT基础设施服务的厂商）是竞争与合作并存的关系。
下游行业客户对本行业的发展具有拉动作用。
当前，数据中心正向大数据集中化发展，用户不但对数据中的能效和运行效率的关注度不断提升，而且可靠性、可用性是用户对于数据中心最核心的需求。
针对这些核心需求，数据中心基础设施行业必须推出革新性方案，在研发上也要突破技术创新，才能更好地适应数据中心行业的发展。
4、上下游行业对本行业发展前景的影响
上游行业发展对本行业具有明显促进作用。
数据中心IT基础设施部件或软件系统的快速升级换代、新的数据中心产品和技术，均有利于提升数据中心IT基础设施的建设水平，促使客户产生新需求。
从下游来看，宏观层面上，我国信息化战略的部署以及电子信息产业振兴计划的发布，加快了各行业信息化的进程；微观层面上，互联网应用正在向网络娱乐、信息获取、交流沟通、商务交易等多元化应用发展，人们对互联网的依赖逐步增强，为数据中心服务市场的发展提供了保证。
客户对数据中心服务的强烈需求将会带动行业的发展。
另外，随着更多的云数据中心建成，对于自建以及其他方式，能耗和安全都不容忽视。
能耗问题是数据中心领域显而易见、始终关注的，而安全问题则隐蔽得多，特别是云数据中心中，解决安全问题显得更加重要。
其次是可靠性，对于云数据中心而言，可靠性是必须保证的，在与传统数据中心的可靠性保证相一致的情况下，云数据中心用户对可靠性的要求更高。
这些核心需求不断促进数据中心行业对基础设施进行优化，以应对多样化和不断升级的用户业务，也让数据中心行业技术不断丰富，可以更灵活地应对未来用户复杂的数据中心结构和决策。
最后，随着客户自身不断发展进步，企业更趋向于将非核心业务环节外包给更专业的服务商，使自身的资源更能够集中于核心业务环节。
数据中心IT基础设施的第三方服务将更容易得到认可和接受，从而有利于行业的持续快速发展。
四、行业特点
数据中心的基础设施服务商是伴随着数据中心行业的发展和变更不断的革新和突破的，作为提供数据计算、存储、交换等资源的服务和其他应用服务的电子信息数据中心的基础设施，具备以下特点和作用：
1、未来数据中心的绿色标尺
越来越庞大的数据中心与绿色环保成为矛盾，中国的服务器耗电量每年增长约30%，因此，对于国内数据中心来说，数据中心的节能是一个数据中心是否符合国家节能减排要求的标尺性数据，绿色数据中心散热是指数据机房中的IT系统、电源、制冷、基础建设等能取得最大化的效率和最小化的环境影响。
总体来说，可以从基础建设及鞥呢、运营管理、效率等方面衡量一个数据中心散热是否“绿色”。
2、支持科技发展和创新的重要载体
数据中心是提供计算等能力的资源池。
智能制造、物联网、云计算、大数据等新兴技术和应用以及科学研究等方面的发展和创新都需要以海量数据处理为基础，需要大量调用计算资源开展。
数据中心的核心任务之一就是承载该方面的需求。
3、信息安全的关键节点
数据中心作为海量数据集中处理的物理设施和平台，由于其在信息链路中的核心作用必然成为信息安全的关键节点。
数据中心的安全除信息安全技术领域外还包括计算机机房的物理环境安全。
IT系统无法规避由于运行环境不能满足要求而导致的功能丧失。
4、节能的重点对象
数据中心耗能巨大，对资源需求多样。
根据美国能源局统计，数据中心的年耗电量已经占美国年发电量的1.5%。
根据中国数据中心能效研究报告（2015年）估算我国数据中心的年耗电量占比与美国基本相当，已经达到三峡的年发电量。
依据对我国全国范围内7000多家数据中心的耗电量的调研，不考虑规模前提下，数据中心单体年均耗电量超过一百万度。
数据中心在大量耗电的同时也消耗大量水等其他资源，是节能的重点对象。
五、行业进入壁垒
1、技术壁垒
技术壁垒是数据中心解决方案与服务提供商进入数据中心基础设施服务领域的主要壁垒之一。
基础设施服务要求对各种类型、各品牌的基础设施设备进行统一的集中服务，需要兼容各种设备，这就要求解决方案与服务提供商应有丰富的技术积累。
基础设施服务要求解决方案与服务提供商对运维管理有着深入的认识、对用户需求有着全面的理解。
2、客户资源壁垒
数据中心解决方案与服务提供商主要为重点行业客户提供系统集成建设及维修维护服务，一般签订一年或多年的服务合同，易形成相对稳定的长期合作伙伴关系。
新进入者则难以抢占已有的客户资源。
3、服务经验壁垒
数据中心服务解决方案与服务提供商主要是针对数据中心的相关设备及系统进行集成建设、维修维护的服务。
数据中心日常监控、经常性的测试、应急措施、人才队伍的组建、规范化的运维管理体系建立、长期的运营支持与维护等各方面对专业技术都有着很高的要求。
由于不同行业的业务系统需求不同，所采用的设备品牌、架构、规格等完全不同，因此需要解决方案与服务提供商能够提供横向全品牌和纵向全产品线的服务覆盖，而达到这一目标的唯一途径是积累多年的服务经验，新的行业进入者很难在短期内实现这一目标。
4、人才壁垒
数据中心基础设施建设服务在我国是一个新兴产业。
而具备多品牌基础设施服务能力、行业经验丰富的高素质专业人才十分缺乏。
数据中心基础设施解决方案与服务提供商的专业性很强，在多个主流供电产品、多个主流制冷、多个主流监控产品的专业咨询服务、支持与维护服务等方面都需要庞大和精深的专业服务团队，新的进入者难以在短时间内积累多个领域的专业人才，行业内高素质技术人才和管理人才相对有限问题突出，这形成了本行业的人才进入壁垒。
5、市场和品牌壁垒
在数据中心行业中，由于对可靠性和安全要求较高的特点，用户对品牌的重视和认知程度要高于其他行业。
品牌是企业取信用户和赢得市场的关键因素。
六、影响行业发展的因素
1、有利因素
（1）国家产业政策的支持
2016年7月实施的《国家信息化发展战略纲要》奠定了以信息化驱动现代化、建设网络强国的信息化发展基调，并制定了明确的战略目标：
到2020年，第四代移动通信网络覆盖城乡，第五代移动通信技术研发和标准取得突破性进展；信息消费总额达6万亿元，电子商务交易规模达到38万亿元；重点行业数字化、网络化、智能化取得明显进展。
让信息化成为驱动现代化建设的先导力量，这为数据中心行业的发展带来了良好的政策环境。
十三五规划提出“实施国家大数据战略，推进数据资源开放共享。
”作为‘十三五四大战略”之一的国家大数据战略，国内大数据领域必将迎来建设高峰和投资良机，重点领域包含教育、交通、电力、能源、大健康以及消费7大行业。
大数据产业以数据中心为载体，以数据产品为中心的纵向结构与以大数据技术为中心的横向结构形成一个完整的价值链结构。
受到大数据产业的影响，数据中心也开始进入整合、升级、云自动化新阶段，IDC行业进入了产业升级的关键时期，地方政府也开始大力发展云计算、大数据产业，中西部及东北地区通过出台承接产业转移政策，在土地成本、税点成本、税收等方面都给予补贴等优惠政策，并且在招商引资方面一事一议，极大地吸引了社会资金对数据中心行业的注入，特别是吸引了沿海及东部的云计算数据中心向高纬度富能源地区转移。
例如：
应用引导促进数据中心向云计算应用拓展。
以杭州、无锡、成都等为代表的副省级城市，以应用引导型进行云计算产业发展，通过政府投资或引入社会资本的方式来建设云计算数据中心，巨大的行业应用需求极大地促进了当地云计算应用服务的发展，引导了数据中心行业的布局。
（2）市场需求带动行业的发展
政府机构、电信运营商、金融机构是我国数据中心建设的中坚力量，国家政策的基本出发点是以市场为导向，促进数据中心合理布局和健康发展。
“宽带中国”、“互联网+”、“信息消费”、“数据中国”等战略的相续出台并实施，为数据中心的发展提供了动力和支撑，而“信息消费”将成为数据中心市场发展的助推器。
市场需求方面，作为信息化建设的核心内容，除了传统行业的对数据中心的持续投入，近年来电信行业的转型和移动互联网的发展，使数据中心的体量不断加大。
今年两会上强调要降低通信资费和取消漫游费，未来手机流量必将成为各大运营商的必争之地，IDC也就会成为电信行业的重点投资领域。
其次，第三方服务商也在加速云数据中心建设，金融、政府灾备数据中心建设步伐也在明显加快，资源共享需求和大数据应用豆浆驱动数据中心规模化、集约化发展。
伴随行业数据大集中趋势，机构业务的快速扩张以及新型应用不断深化，我国数据中心将进入快速发展阶段。
再次，随着经济发展，人口高度集中于大城市，并并衍生出诸如能源、水资源、交通、防灾、环境、教育、卫生、治安、医疗护理等等问题。
为有效解决这些问题，近年来各国政府
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