算力大幅提升，大量建设智算中心（AIDC，IDC）莫忽视冷却系统对气候变暖的影响

摘要：我国算力虽大幅提升，但智算中心高功耗却带来散热和高碳排难题。很多智算中心的冷却方案主要依赖高GWP化学制冷剂的热泵机组实现散热，制冷剂回收率低且缺乏法律监管，进一步加剧环境污染和气候变暖，亟需加快推广以CO2等自然制冷工质的制冷或载冷系统为智算中心散热，通过进一步完善化学制冷剂回收制度等措施，助力“双碳”目标早日实现。

背景与现状：近年来，随着人工智能、大数据、云计算等数字技术的迅猛发展，我国智算中心建设进入高速增长期。据不完全统计，截至2025年底，全国已建成42个万卡级智算集群，全国算力中心总用电量达1700亿千瓦时，占全社会用电量的1.6%。智算中心作为高密度数据计算基础设施，其算力用电功耗带来的散热和高碳排问题日益突出。

目前，国内绝大多数智算中心的冷却系统大多采用液冷技术来解决散热问题，其中液冷循环的制冷机组多以运行氟碳类制冷工质的热泵为主流方案。然而，热泵机组的制冷工质存在明显短板，比如：大多采用氟碳类R134a、R410A等具有极高全球变暖潜能值（GWP）的化学制冷剂，通过室外安装风冷或水冷热泵向大气空间散热。很多人不了解，这些制冷系统采用的化学制冷剂带来的温室效应大多是二氧化碳的数千倍。在全球气候变暖形势日趋严峻的背景下，这种“以高碳排制剂换取算力提升”的模式亟需引起重视及改变现状。

存在问题：一、智算中心散热的热泵制冷机组所充注的化学制冷剂大多处于“只充注、不回收”状态。我国并未正式出台化学制冷剂回收的相关法律（哪些必须回收，哪些可自然释放）。很多人，甚至政府或部分专家对现有制冷剂的污染认知仍处于《消耗臭氧层物质管理条例》规定的表面。特别是现有很多制冷剂打着“零消耗臭氧”的环保免死牌在市场兜售，鲜少有人重视设备检修或机组退役时化学制冷剂的回收问题。

举个例子，就好比家用空调出故障，需要重新充注冷媒（化学制冷剂）时，大多情况下，维修人员只会把空调机内的旧冷媒直接释放到大气中，根本不回收。

现实中，大部分运行化学制冷剂的制冷热泵机组在检修阀门泄漏、换热器查漏，抽真空排液及机组退役拆解时，都不会对化学制冷剂认真进行回收，或装装样子只回收一部分。

笔者认为：一是这项回收工作没有明确的法律规定；二是现有的化学制冷剂被“不破坏臭氧层”的环保外衣所包装；三是设备检修人员大多来自层层外包，凭经验操作，缺乏强制回收的台账与资质审查；四是回收的化学制冷剂几乎没价值，杂质多，再利用成本高，加剧了不想回收。此外，制冷机组内的化学制冷剂大多处于高压环境下运行，高压回收操作难、泄漏多发。这些问题导致现实中的真实做法就是直接散逸到大气层内，不仅鲜少被发现，也无人监管或提出该问题。

另据披露，我国制冷行业制冷剂整体回收率不足10%。类似智算中心因涉及商业保密，监管盲区更大，估计实际回收比例更低。

二、很多智算中心的制冷热泵机组大多采用主推第三代环保化学制冷剂R410A、R134a等，这些制冷剂虽不破坏臭氧层，但GWP值非常高，是一种超级温室气体，实为气候变暖的幕后主要推手之一。以R410A为例，其GWP值可达2088，相当于1t(CO₂)当量的2088倍；以R134a为例，一台使用R134a的冷却机组若每年泄漏率为5%，其产生的温室效应相当于同等规模CO₂排放当量的1300倍以上。高GWP制冷剂的温室效应可在大气中的寿命长达数十年，甚至百年难以消纳。多年累积的循环排放，已严重加速地球气候变暖及厄尔尼诺现象的反复。

三、国内新建的智算中心采用CO₂自然工质运行的制冷系统案例少，推广慢。国内新建智算中心当中，采用CO₂等自然工质制冷系统的案例少，先进技术推广偏慢。比如：北京亦庄中国体育彩票数据中心，是为数不多落地CO₂载冷系统的示范项目。但绝大多数智算项目，民营或外资投入的，依旧采用传统高GWP人工合成化学制冷剂的热泵机组散热。包括：国内一些大型展会上，笔者看到的智算中心展示案例，均未采用自然工质制冷机组，依旧是化学制冷剂为主的制冷热泵系统。

四、国内化学制冷剂回收操作流程和法律存在盲区。由于化学制冷剂既可以按编号为名称，也可以按化学式为名称，这对各种类型的化学制冷剂识别是个难点，不仅晦涩难懂，没有一定专业的人员在执行法律规定时常常难做正确判断。

另外，法律法规跟进落后，覆盖亦存在盲区，特别是我国对化学制冷剂回收的条文偏“笼统”，并未明确回收的操作流程及回收率，相关配套细则与补贴政策缺位，监管产生盲区，包括回收溯源亦无强制标准。

对策建议：1、建议国家制定专项引导政策。建议发改委、科委、工信部、生态环境等部门联合出台指导意见，将采用CO2等低GWP自然环保工质的制冷或载冷系统，纳入智算中心建造的推广案例及绿色低碳评价标准，对智算中心投资方率先采用CO2制冷或载冷系统的给予税收优惠或政策倾斜。

2、加快技术标准制定。建议政府组织行业协会、科研院所和企业力量，加快编制CO2制冷或载冷系统（比如：CO2亚临界复叠制冷系统）的设计规范、施工验收标准和运维管理指南，为未来智算中心大规模应用推广提供技术支撑。

3、建立示范工程，组织参观学习。建议在京津冀、长三角、珠三角等经济发达地区建设几个可参观、可学习的模型方案或技术普及展厅，主要推广（CO2制冷或载冷机组系统）示范项目，形成可复制、可推广、可学习的经验模式。

4、完善监管机制和法律规定。除了对高GWP化学制冷剂的生产总量进行控制，也要对其使用、回收、废处等流程加以明细化规范，倒逼行业转型升级，保护生态环境和气候变暖不再进一步恶化。

5、智算中心作为数字经济时代的“新基建”，其绿色发展水平直接关系到我国“双碳”目标的实现进程。面对气候变暖的严峻挑战，我们不能也不应继续沿用高碳排放的冷却方式。加快推动CO₂等环保工质在智算中心制冷系统中的规模化应用，既是技术进步的必然趋势，更是履行环保的责任、是守护地球家园的现实选择。

作者:步亚辉