數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可行性研究報告編制要點研究

Key Points to Work out the Feasibility Study Report for Data Center Energy Management Contract

李平安，黃毅，楊軍志

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數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可行性研究報告編制要點研究

Key Points to Work out the Feasibility Study Report for Data Center Energy Management Contract

李平安，黃毅，楊軍志

1 數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可研討論背景1.1 研究數(shù)據(jù)中心合同能源管理可研編制要點的必要性

目前，數(shù)據(jù)中心合同能源管理可行性研究報告尚無公開發(fā)布的編制要點等資料，隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)快速發(fā)展，其耗電量越來越引起人們重視，筆者認(rèn)為有必要討論數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可研編制要點這個問題。

1.2 數(shù)據(jù)中心行業(yè)快速發(fā)展背景

據(jù)咨詢公司統(tǒng)計，2014年中國IDC市場增長迅速，市場規(guī)模達(dá)到372.2億元人民幣，同比增速達(dá)到41.8%。在過去6年，中國IDC市場復(fù)合增長率達(dá)到38.6%[1]。

從發(fā)展階段上看，2009～2011年間IDC市場處于高速增長期，增速維持在40%以上。2012～2013年，受宏觀經(jīng)濟(jì)下滑影響，整體市場增速下降到25%以下。在此期間政府加強(qiáng)政策引導(dǎo)，逐步開放了IDC牌照申請。到2014年，政策導(dǎo)向已初步見效，IDC市場增長率再次上升。如圖1所示。

1.3 數(shù)據(jù)中心高耗能背景

圖1 2009～2014年中國IDC市場發(fā)展規(guī)模（單位：億元）

在數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的同時也應(yīng)該看到，數(shù)據(jù)中心是高耗電行業(yè)。我國早先建設(shè)的數(shù)據(jù)中心綠化水平低，能耗程度較高，大量數(shù)據(jù)中心沒有對能源利用效率進(jìn)行有效監(jiān)控。數(shù)據(jù)中心的高能耗增加了企業(yè)成本，也造成了全社會能源的浪費。

有數(shù)據(jù)顯示，2009年我國數(shù)據(jù)中心總耗電量約為364 億kW?h，約占當(dāng)年全國電力消耗總量的1%。照此能效水平及服務(wù)器發(fā)展增速，2015年我國數(shù)據(jù)中心總能耗將達(dá)到1000億kW?h左右，相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電量，2020年將超過2500億kW?h，或?qū)⒊^當(dāng)前全球數(shù)據(jù)中心的能耗總量。

國家層面已經(jīng)關(guān)注到數(shù)據(jù)中心高能耗問題的嚴(yán)重性。為了降低數(shù)據(jù)中心能耗，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、國土資源部、電監(jiān)會、能源局五部委在2013年已經(jīng)聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見》，以控制新建數(shù)據(jù)中心的PUE。文件中明確指出，新建大型數(shù)據(jù)中心PUE應(yīng)控制在1.5以下[2]。對于已經(jīng)建成正在運行的數(shù)據(jù)中心，要盡量實施節(jié)能改造，降低其PUE(Power Usage Effectiveness)。目前，正在運行的部分?jǐn)?shù)據(jù)中心由于投入運營時間較長，假如數(shù)據(jù)中心PUE由2.0降低至1.8，2015年全國數(shù)據(jù)中心將節(jié)電100 億kW?h，其節(jié)電量及節(jié)電前途不容小覷。

2 合同能源管理項目概述2.1 行業(yè)分析

合同能源管理節(jié)能業(yè)務(wù)涉及鋼鐵、水泥、電力、通信等領(lǐng)域，其中鋼鐵、水泥、電力是工業(yè)能耗大戶，大多有自己的節(jié)能服務(wù)子公司，資金來源以自有資金為主，進(jìn)入其合同能源管理項目具有一定的行業(yè)壁壘。

2.2 業(yè)務(wù)模式分析

合同能源管理項目業(yè)務(wù)模式主要分為節(jié)能效益分享型、節(jié)能量保證型和能源費用托管型三種模式。

1）節(jié)能效益分享型

由合同能源管理公司提供項目資金和全程服務(wù)，合同期內(nèi)，雙方按照合同約定的分成比例分享節(jié)能效益；合同期滿后，節(jié)能效益以及項目的所有權(quán)歸客戶所有。

2）節(jié)能量保證型

由合同能源管理公司或客戶提供項目資金，合同能源管理公司提供全程服務(wù)，并保證節(jié)能效果；按照合同規(guī)定，客戶向合同能源管理公司支付服務(wù)費用；若在合同期內(nèi)，項目沒有達(dá)到約定的節(jié)能效益，合同能源管理公司按合同約定向客戶補(bǔ)償未達(dá)到的節(jié)能效益。

3）能源費用托管型

客戶委托合同能源管理公司進(jìn)行能源系統(tǒng)的運行管理和節(jié)能改造，并按照合同約定支付能源拖管費用；合同能源管理公司通過提高能源效率降低能源費用，并按照合同約定擁有全部或部分節(jié)能的能源費用；合同能源管理公司的經(jīng)濟(jì)效益來自能源費用的節(jié)約，客戶的經(jīng)濟(jì)效益來自能源費用（承包額）的減少。

節(jié)能效益分享型是通過節(jié)能改造，對節(jié)省下來的能源費用，甲乙雙方進(jìn)行分成，能夠被雙方接受，故為廣泛采用的一種模式。本文重點討論節(jié)能效益分享型。

3 數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目特點

合同能源管理項目可行性研究報告并無統(tǒng)一的格式。目前，多數(shù)人認(rèn)為博思遠(yuǎn)略咨詢公司編制的用于發(fā)改委立項及銀行貸款的“合同能源管理推廣項目可行性研究報告方案”（下文簡稱方案）考慮較全面。但由于傳統(tǒng)合同能源管理項目主要集中在鋼鐵、水泥、電力等行業(yè)，故方案對涉及的傳統(tǒng)燃料等能源描述篇幅較多。例如，方案中有“合同能源管理推廣項目原材料及燃料動力供應(yīng)”“合同能源管理推廣項目技術(shù)工藝方案”等章節(jié)，專門描述燃料動力、制作工藝等部門。考慮到數(shù)據(jù)中心主要消耗能源為電力，故數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可行性研究報告主要應(yīng)討論節(jié)電措施，而不能按照“合同能源管理推廣項目可行性研究報告方案”固定格式來編制。

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部存放著大量服務(wù)器存儲器等耗電設(shè)備，再加上電源設(shè)備和空調(diào)設(shè)備的耗電，故數(shù)據(jù)中心是高耗電行業(yè)。以目前正在運行的3000個機(jī)架（假設(shè)單機(jī)架平均功耗為3kW）的數(shù)據(jù)中心作為典型案例，如果其運行在7年以上，由于機(jī)房內(nèi)部設(shè)備老化等原因，我們有理由預(yù)測其年平均PUE現(xiàn)狀約為1.9，則此數(shù)據(jù)中心一年耗電量約為15000kW?h，折合電費約1.45億元（電費按0.97元/kW?h考慮）。此數(shù)據(jù)經(jīng)過合理的節(jié)能技術(shù)改造后，直接投資約2500萬元，可將其年平均PUE降低至約1.6，則年節(jié)電量約2400kW?h，折合電費約2300萬元。假如節(jié)能公司和業(yè)主按照7:3比例分享節(jié)能收益7年（注：節(jié)能公司收益分成比例在后期可能降低，具體以雙方合同約定為準(zhǔn)），節(jié)能公司年節(jié)電收益約1600萬元，考慮到融資成本、人工成本、運營成本等因素，項目投資回收期約3年，財務(wù)內(nèi)部收益率約40%。由此案例可見，數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目財務(wù)收益率高于水泥電力等行業(yè)，但由于其涉及數(shù)據(jù)中心和空調(diào)等較多設(shè)備，專業(yè)技術(shù)性強(qiáng)，需要具有較強(qiáng)技術(shù)實力的公司來實施完成。

筆者認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目應(yīng)重點描述節(jié)電改造技術(shù)方案、節(jié)電技術(shù)方案實施細(xì)節(jié)方法、節(jié)電效果預(yù)測等與項目實施息息相關(guān)的內(nèi)容。

4 數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可研技術(shù)注意要點4.1 現(xiàn)狀描述

由于對正在運行的數(shù)據(jù)中心實施節(jié)能改造不僅涉及空調(diào)、電源、智能化、群控、能耗平臺等眾多專業(yè)技術(shù)，更為重要的是對正在運行的設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造涉及安全問題，是一個專業(yè)綜合性非常強(qiáng)的項目。故可研中需先對將要進(jìn)行節(jié)能改造的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀進(jìn)行詳實描述，例如項目現(xiàn)狀、存在問題、改造范圍、項目方案總體描述等。

4.2 節(jié)電量預(yù)測

數(shù)據(jù)中心合同能源項目最終目的是節(jié)電，最終節(jié)電量是衡量合同能源管理項目成敗的一個關(guān)鍵因素。

故針對數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目而言，應(yīng)根據(jù)項目機(jī)房內(nèi)PUE現(xiàn)狀、耗電量現(xiàn)狀以及存在的各項問題，從技術(shù)角度考慮采用各項節(jié)能技術(shù)后對機(jī)房節(jié)電量做出預(yù)測。

如機(jī)房空調(diào)能耗預(yù)測可采用空調(diào)能效法、空調(diào)使用系數(shù)法進(jìn)行預(yù)測。

1）空調(diào)能效法：根據(jù)設(shè)備功耗、圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量、其他耗熱量等計算出機(jī)房所需空調(diào)制冷量，將所需冷量除以全年平均空調(diào)能效估算值或經(jīng)驗值，得出空調(diào)耗能。

2）空調(diào)使用系數(shù)法：先根據(jù)空調(diào)制冷量估算值確定機(jī)房需要開啟的空調(diào)數(shù)量和滿載功耗，并考慮負(fù)荷波動情況和空調(diào)設(shè)備冗余度確定空調(diào)的平均使用系數(shù)，用空調(diào)總功耗乘以使用系數(shù)，得出空調(diào)能耗。

空調(diào)能效法一般適用于空調(diào)類型相對單一，空調(diào)能效易于確定的場合；空調(diào)使用系數(shù)法可用于空調(diào)能效較難估算的場合。本項目設(shè)計風(fēng)冷、水冷類機(jī)房空調(diào)，并涉及不同使用年限、不同品牌的設(shè)備，難以取定平均空調(diào)能效值。

4.3 群控系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心節(jié)能方案涉及空調(diào)設(shè)備替換、室內(nèi)氣流組織改造、霧化噴淋、群控系統(tǒng)和能耗監(jiān)測系統(tǒng)等眾多技術(shù)。其中群控系統(tǒng)控制空調(diào)末端系統(tǒng)、空調(diào)水冷機(jī)組、霧化噴淋系統(tǒng)的啟動關(guān)機(jī)和運行，同時監(jiān)控整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，是整個項目的“大腦”，起著至關(guān)重要作用，故在此對群控系統(tǒng)作簡要介紹。

整個群控系統(tǒng)的邏輯框架如圖2所示，整個群控系統(tǒng)可分為控制層、傳輸層和管理層。其中控制層是核心，比如空調(diào)末端群控起到控制數(shù)據(jù)中心機(jī)房各分區(qū)空調(diào)的開啟/關(guān)斷控制功能作用。出于機(jī)房運行安全的考慮，該部分需以機(jī)房的分區(qū)為單位進(jìn)行獨立空調(diào)開啟與關(guān)?？刂?，并能手動通過該控制單元指定長期備份機(jī)組。同時，管理平臺不直接控制各分區(qū)空調(diào)的開啟與關(guān)斷，主要是監(jiān)視機(jī)房空調(diào)的運行情況。

群控系統(tǒng)還提供與INTERNET網(wǎng)絡(luò)接口、短信接口和郵件接口，將整個數(shù)據(jù)中心能耗運行情況實時對外發(fā)送。

5 數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可研財務(wù)評價注意要點5.1 財務(wù)評價計算期取定

一般情況下，合同能源管理項目的節(jié)能收益分享具有一定期限，在此期限內(nèi)雙方分享節(jié)能收益，超過此期限后不再分享節(jié)能收益。關(guān)于實施方投資更換的設(shè)備在實施期滿后的處理可由雙方具體約定，但考慮到設(shè)備拆除的復(fù)雜性和設(shè)備的使用壽命，一般在分享節(jié)能期滿后設(shè)備歸業(yè)主所有。

故合同能源管理項目的計算期一般以節(jié)能分享期為限，而不應(yīng)按照設(shè)備的折舊期等來考慮。

5.2 資金使用構(gòu)成

數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目資金使用可分為兩部分：建設(shè)期的直接投資和運營期的運行成本。

1)建設(shè)期直接投資

數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目建設(shè)期直接投資，類似于其他項目的固定資產(chǎn)投資，即建設(shè)期實施方對于本項目的投資額，一般由設(shè)備費、材料費、施工費及其他費構(gòu)成。

2）運行成本

數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目的運行成本不同于其他項目的運行成本，一般特指實施方對建設(shè)期所建設(shè)部分為了維持節(jié)能性所要進(jìn)行的保養(yǎng)、維護(hù)等成本，而不是整個數(shù)據(jù)中心保持運行的運行成本。其一般由人工成本、維保費等構(gòu)成。

5.3 財務(wù)基準(zhǔn)收益率取定

5.3.1 財務(wù)基準(zhǔn)收益率取定原則

財務(wù)基準(zhǔn)收益率是指建設(shè)項目財務(wù)評價中，對可貨幣化的項目費用與效益采用折現(xiàn)方法計算財務(wù)凈現(xiàn)值的基準(zhǔn)收益率，是衡量項目財權(quán)內(nèi)部收益率的基準(zhǔn)值，是項目財務(wù)可行性和方案比選的主要判據(jù)。財務(wù)評價參數(shù)的分類、測定、使用一般體現(xiàn)“誰投資、誰決策、誰收益、誰承擔(dān)風(fēng)險”的基本原則。政府投資項目的財務(wù)評價必須采用國家行政主管部門發(fā)布的行業(yè)財務(wù)基準(zhǔn)收益率；企業(yè)投資等其他各類建設(shè)項目的財務(wù)評價中所采用的行業(yè)基準(zhǔn)收益率，既可使用由投資者自行決定的項目最低可接受財務(wù)收益率，也可選用國家或行業(yè)主管部分發(fā)布的行業(yè)基準(zhǔn)財務(wù)收益率。

圖2 群控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

影響財務(wù)基準(zhǔn)收益率的因素有很多，其中資金成本是最基本的影響因素。此外還包括項目所面臨的風(fēng)險因素、通貨膨脹、資源供給、市場需求、資金時間價值等方面?？傮w看來，以上諸多因素對財務(wù)基準(zhǔn)收益率的影響主要體現(xiàn)在資金成本、機(jī)會成本、風(fēng)險因素和通貨膨脹四個方面。

5.3.2 數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目財務(wù)基準(zhǔn)收益率取定

根據(jù)《建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)（第三版）》和“發(fā)改投資〔2013〕586號 國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于調(diào)整部分行業(yè)建設(shè)項目財務(wù)基準(zhǔn)收益率的通知”，對數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目財務(wù)基準(zhǔn)收益率并無明確的取值。但在其中類似科目“信息產(chǎn)業(yè)”中“固定通信”和“移動通信”分別取值為5%～10%?？紤]到數(shù)據(jù)中心行業(yè)介于固定通信與移動通信之間，故建議如果參考國家行政主管部門發(fā)布的行業(yè)財務(wù)基準(zhǔn)收益率，數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目財務(wù)基準(zhǔn)收益率取值為5%～10%；如果項目建設(shè)沒有采用政府資金而是采用企業(yè)自有資金，財務(wù)基準(zhǔn)收益率還可以參考企業(yè)自己針對項目確定的最低收益率。

6 數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目風(fēng)險點6.1 實施風(fēng)險

數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目涉及IDC設(shè)備在線運行時施工，而且不允許發(fā)生業(yè)務(wù)中斷，故在項目建設(shè)時具有較大的實施風(fēng)險。

實施風(fēng)險主要包括如下方面。

1）施工人員人身安全風(fēng)險：項目施工時業(yè)務(wù)不能中斷，屬于設(shè)備帶電狀態(tài)作業(yè)，故存在施工人員安全風(fēng)險。

2）設(shè)備宕機(jī)風(fēng)險：項目施工時如出現(xiàn)誤操作，可能引起停電事故，從而導(dǎo)致機(jī)房內(nèi)溫度急劇升高、通信業(yè)務(wù)中斷。

3）機(jī)房高溫報警風(fēng)險：項目進(jìn)行機(jī)房氣流組織改造時，由于短時的分割可能會造成機(jī)房內(nèi)溫度的升高，引起高溫報警。

6.2 商務(wù)風(fēng)險

由于數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目采用客戶分享節(jié)能收益的模式，故具有一定的商務(wù)風(fēng)險，主要包括如下方面。

1）客戶機(jī)房內(nèi)現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備老化影響節(jié)能效果，電費單價變動等原因?qū)е马椖抗?jié)能效果未達(dá)預(yù)期收益。

2）客戶主要人員變動引起對應(yīng)接口人變化，從而導(dǎo)致項目出現(xiàn)糾紛、回款困難。

7 結(jié)束語

最近幾年，互聯(lián)網(wǎng)推動數(shù)據(jù)中心行業(yè)迅速發(fā)展，但數(shù)據(jù)中心高能耗問題同時也應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶銐虻闹匾?，尤其是運行時間比較長的老舊數(shù)據(jù)中心機(jī)房，由于其節(jié)能措施不到位，機(jī)房PUE較高，電力浪費嚴(yán)重。故對正在運行的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能改造日益重要。

由于數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造牽涉眾多專業(yè)，而且是對在線運行設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，具有一定風(fēng)險，故其節(jié)能改造最好由技術(shù)實力較強(qiáng)的專業(yè)公司完成，一般采用合同能源管理模式。但目前數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可行性研究報告尚無公開可供參考的編制注意點，本文則首次提出了數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目可研編制要點，希望能對后期項目起到參考作用。

參考文獻(xiàn)

[1]中國IDC圈網(wǎng)站,http://news.idcquan.com/Special/2015baogao/,2015.04.

[2]工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、國土資源部、電監(jiān)會、能源局聯(lián)合發(fā)布“關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見”,2013.01.

[3]發(fā)改投資〔2013〕586號“國家發(fā)展改革委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于調(diào)整部分行業(yè)建設(shè)項目財務(wù)基準(zhǔn)收益率的通知”.

[4]國家發(fā)展改革委員會、建設(shè)部.建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)(第三版)[M].北京:中國計劃出版社,2006.

【摘要】論文簡要分析了數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目的發(fā)展背景及項目特點，并針對數(shù)據(jù)中心合同能源管理項目自身特點，提出了其可行性研究報告編制時在技術(shù)方案和財務(wù)評價方面的注意要點。

LI Ping-an,HUANG Yi,YANG Jun-zhi

（江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司）(Jiangsu Post and Telecommunications Planning and Design Institute Co.,Ltd.)

【Abstract】We analyze the development background data center contract energy management projects and project characteristics in this paper.And for data center energy management contract project itself,it proposed points to note in the technical and financial evaluation of the program during its feasibility study report.

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心合同能源管理；可行性研究報告；PUE；技術(shù)方案；財務(wù)評價

【Keywords】data center energy management contract; feasibility study report; PUE; technical solutions; financial evaluation