ISOIEC 30134-82022 信息技术.数据中心关键性能指标.第8部分碳使用效率（CUE）标准立项发展报告

信息技术数据中心关键性能指标第8部分：碳使用效率（CUE）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology-DataCentresKeyPerformanceIndicators-Part8:CarbonUsageEffectiveness(CUE)摘要随着全球数字经济的高速发展，数据中心作为信息基础设施的核心载体，其能源消耗与碳排放问题日益凸显。在"双碳"目标（碳达峰与碳中和）的时代背景下，如何科学、统一地量化数据中心的碳使用效率，已成为国际标准化组织、各国政府及产业界共同关注的焦点问题。本报告系统梳理了ISO/IEC30134-8:2022《信息技术数据中心关键性能指标第8部分：碳使用效率（CUE）》标准的立项背景、技术内容、编制过程及应用价值。该标准由国际电工委员会（IEC）下设的ISO/IECJTC1/SC39（数据中心资源利用可持续性分技术委员会）归口管理，于2022年3月24日正式发布。标准在继承ISO/IEC30134系列既有框架的基础上，创新性地构建了以碳排放因子为核心的计算模型，明确了CUE指标的定义、测量方法、边界划分与报告要求，并与ISO50001能源管理体系、ISO14064温室气体核证规范等国际标准形成了良好的衔接。本报告详细介绍了标准的关键技术要素及其与现有国际标准体系的协同关系，重点阐述了主要起草单位——中国电子技术标准化研究院在标准研制中的技术贡献，并对标准在全球碳中和进程中的推广应用前景进行了展望。该标准的发布实施，为全球数据中心产业提供了一套统一、透明、可比较的碳效率度量基准，对引导行业绿色低碳转型、支撑各国碳减排政策落地具有重要意义。关键词：数据中心；关键性能指标；碳使用效率；碳排放因子；碳中和；绿色低碳一、引言1.1研究背景数据中心是数字经济的枢纽基础设施，承载着云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术的运行支撑。然而，数据中心的飞速扩张也带来了巨大的能源消耗。据国际能源署（IEA）统计，全球数据中心的用电量约占全球总用电量的1%至2%，并且这一比例仍在持续攀升。在中国，随着"东数西算"工程的全面启动，数据中心产业进入规模化、集群化发展的新阶段，其碳排放管理需求尤为迫切。在此背景下，业界迫切需要一套标准化、可量化、可对比的指标体系，用以科学评估数据中心的碳使用效率，引导产业向低碳化、绿色化方向发展。ISO/IEC30134系列标准正是在这一需求驱动下由国际标准化组织启动研制的系列标准之一，其第8部分专门针对碳使用效率（CUE）提出统一的度量规范。1.2标准立项意义ISO/IEC30134-8:2022的立项与发布，填补了国际范围内数据中心碳使用效率评价标准的空白，为全球数据中心产业提供了统一的碳效率评估基准。该标准的重要意义体现在以下三个层面：宏观政策层面，标准的出台为各国制定数据中心碳减排政策提供了科学依据和技术支撑，有助于推动全球碳中和目标的实现；产业实践层面，标准为数据中心运营商提供了一套可操作、可复现的碳效率测量与报告方法，帮助企业精准定位碳排放热点，优化能效策略；市场机制层面，标准为绿色数据中心认证、碳排放权交易、绿色金融评级等市场化机制的建立奠定了统一的技术基础，有助于形成"碳排放可测量、碳减排可比较、碳绩效可交易"的良性产业生态。二、标准概况2.1标准基本信息本标准的标准编号为ISO/IEC30134-8:2022，是ISO/IEC30134《信息技术数据中心关键性能指标》系列标准的第8部分。标准由国际电工委员会（IEC）下属的ISO/IECJTC1/SC39（信息技术联合技术委员会第39分技术委员会，即数据中心资源利用可持续性分技术委员会）归口管理。该分技术委员会成立于2012年，专门负责数据中心资源利用可持续性领域的国际标准化工作，其工作范围涵盖数据中心能效、可再生能源使用、碳管理、水资源利用等关键性能指标的标准化制定。标准于2022年3月24日正式发布，版本为第一版，语种为英语。按照IEC标准版权保护规定，该标准以电子版加密PDF格式发行，用户须通过FileOpen插件进行数字版权管理验证后方可阅读使用。2.2标准体系定位ISO/IEC30134系列标准是一个系统性的数据中心关键性能指标体系，各部分之间既相互独立又有机衔接。其中，第1部分（ISO/IEC30134-1:2016）规定了关键性能指标的通用要求与框架，为后续各专项指标提供了统一的定义规则、测量边界和报告框架；第2部分（PUE）定义了电能使用效率；第3部分（ERE）定义了可再生能源利用率；第4部分（ITEE）定义了IT设备能效；第5部分（ITU）定义了IT设备利用率；第6部分（WUE）定义了水资源使用效率；第7部分（CER）定义了冷却效率比。本报告所关注的第8部分（CUE）则在上述基础上，进一步聚焦于碳排放维度的绩效度量，将数据中心运行过程中与能源消耗相关的碳排放量进行归一化核算，形成统一的碳使用效率指标。值得关注的是，CUE作为该系列中碳维度的核心指标，与前序部分形成了"能源—资源—碳"三位一体的完整评价矩阵。该标准在技术路线上充分利用了前序部分所确立的PUE、ERE等指标的定义边界和数据采集框架，确保了系列标准内部的一致性和互操作性。这种分层递进的标准架构设计，既避免了各指标之间的重复定义和冲突，又保证了在不同应用场景下指标的灵活组合与协同使用。三、标准核心内容3.1CUE指标的定义与计算模型CUE（CarbonUsageEffectiveness）指标的核心思想是将数据中心运行所产生的碳排放总量与其IT设备负载进行归一化比较，从而得到单位IT设备能耗对应的碳排放量。具体而言，CUE值的计算公式如下：\[CUE=\frac{\text{数据中心总碳排放量（kgCO}_2\text{eq）}}{\text{IT设备总能耗（kWh）}}\]其中，总碳排放量涵盖了数据中心因电力消耗、化石燃料燃烧以及外购蒸汽/热水/冷水等二次能源所产生的全口径碳排放当量，采用二氧化碳当量作为统一核算单位。该公式的分子项要求对化石燃料燃烧产生的直接排放和外购电力等产生的间接排放进行合并核算；分母项则与ISO/IEC30134-2（PUE）标准中的IT设备能耗定义保持一致，确保指标间的可比性。3.2碳排放因子与边界划定标准在定义计算公式的同时，引入了碳排放因子的明确规范。碳排放因子是指单位能源消耗所对应的温室气体排放量，其取值直接影响CUE的计算结果。标准对不同来源的电力碳排放因子提供了参考取用原则：对于外购电网电力，应采用当地政府或权威机构发布的最新区域电网平均碳排放因子进行换算；对于采用绿电交易、绿证采购等清洁能源渠道的电力，允许在取得可核查的证明文件后采用对应的零碳或低碳排放因子。标准的这一设计体现了"鼓励清洁能源使用、精准反映碳绩效"的政策导向，为使用风电、光伏等零碳电源的数据中心提供了公平的碳效率评价。在碳排放边界划定方面，标准采用了较为全面的"全生命周期"视角。碳排放核算边界不仅包括数据中心红线范围内所有与运行相关的化石燃料燃烧（如柴油应急发电机、天然气热电联产机组）和外购电力，还要求纳入外购蒸汽/热水/冷水的上游生产碳排放。核算的气体范围涵盖京都议定书规定的六种温室气体——二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF₆），统一折算为二氧化碳当量进行报告。3.3测量、报告与验证要求为保证CUE指标测量的可重复性与结果的可比性，标准对数据采集频次、测量仪表精度、数据记录规范等提出了明确要求。具体而言，标准规定碳排放数据应至少按月度进行采集和汇总，并逐年滚动报告年度加权平均CUE值；电力计量仪表应满足IEC61557-12等计量标准的准确度等级要求；所有原始数据应至少保存三年，以备追溯核查。在报告方面，标准提供了CUE报告的建议模板，要求报告主体明确说明碳排放因子的数据来源、计算边界的一致性声明、以及任何可能影响CUE值波动的异常工况解释。与此同时，标准鼓励数据中心运营者引入第三方独立验证机制，依据ISO14064-3（温室气体声明审定与核查规范）对CUE报告进行外部核证，以增强数据的公信力。通过这一套"定义—计算—报告—验证"的闭环体系，标准构筑了支撑碳数据可信流通的制度基石。3.4与其他国际标准的衔接ISO/IEC30134-8:2022在编制过程中充分考虑了与现有国际标准体系的兼容性与互补性。在碳排放核算方法学层面，该标准与ISO14064-1（组织层面温室气体排放量化和报告规范）在排放源分类、全球变暖潜势值（GWP）取值、生物质燃烧处理等方面保持一致；在数据质量管理层面，参照了ISO14064-3规定的数据质量管理等级与不确定性评估方法；在能效管理框架层面，与ISO50001（能源管理体系）形成了"目标设定—绩效监测—持续改进"的管理闭环协同。这种多标准协同的设计理念，使得CUE指标既能在ISO/IEC30134系列内部实现指标融合，又能嵌入到更广泛的组织可持续发展报告体系（如GRI标准）中，避免了企业在多重报告框架下的重复核算负担。四、主要起草单位介绍4.1中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（以下简称"电子标准院"）作为我国电子信息领域标准化工作的核心权威机构，深度参与了ISO/IEC30134-8:2022标准的研制工作，是该标准国际编制组中的关键成员单位。电子标准院创建于1963年，是工业和信息化部直属事业单位，也是国家标准化管理委员会批准设立的全国信息技术标准化技术委员会秘书处单位。经过六十余年的发展，电子标准院已成为集标准研制、试验检测、计量校准、认证评估、信息服务于一体的综合性标准化科研机构。在数据中心领域，电子标准院长期承担全国信息技术标准化技术委员会数据中心信息技术分技术委员会（筹）秘书处工作，牵头制定了多项数据中心能效与绿色评价相关国家标准和行业标准，积累了深厚的技术储备和丰富的标准化实践经验。在ISO/IEC30134-8:2022的研制过程中，电子标准院专家团队全程参与了标准草案的研讨、技术指标的论证和文本的完善工作。他们牵头组织了多项关于中国数据中心碳排放现状的基线调研，为标准的适用性和可推广性提供了中国样本的数据支撑。特别是在碳排放因子的区域性差异处理、不同气候条件下数据中心的适用性适配、以及存量数据中心改造场景下的碳效率评估方法等关键技术议题上，电子标准院专家提出了多项具有建设性的技术提案，多数被国际编制组采纳。此外，电子标准院还承担了该标准在中国的宣贯培训、试点验证和应用推广工作，为推动我国数据中心产业碳效率评估体系的建立提供了重要的技术支撑和组织保障。五、标准实施与推广应用5.1国际应用概况ISO/IEC30134-8:2022自发布以来，已被多个国际组织和国家采纳为数据中心碳效率评价的参考依据。欧盟在《欧洲数据中心能效行为准则》的最新修订版中，已将CUE作为推荐的补充性碳绩效指标；新加坡IMDA（资讯通信媒体发展局）在绿色数据中心认证标准中纳入CUE指标；日本、韩国亦在数据中心绿色评价体系中积极引入该指标。5.2中国应用前景在中国，随着《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》的深入实施和"东数西算"工程的全面推进，数据中心绿色低碳发展已上升为国家战略。该标准为中国数据中心产业的碳效率评估提供了与国际接轨的统一标尺，可广泛应用于以下场景：其一，政策监管支撑，可为工信部、国家发改委等部门制定数据中心能效碳效限额指标提供方法论基础；其二，绿色等级评估，可为绿色数据中心评定中碳效维度的量化考核提供技术依据；其三，碳排放交易，可为数据中心参与全国碳排放权交易市场提供碳排放核算与报告的标准支持；其四，绿色金融与ESG投资，可为金融机构评估数据中心资产的碳排放风险和碳绩效表现提供可信的度量工具。六、结论与展望6.1标准价值总结ISO/IEC30134-8:2022作为全球首个专门针对数据中心碳使用效率的国际标准，其发布实施具有里程碑式的意义。该标准以科学严谨的计算模型、清晰明确的边界定义和规范统一的数据报告体系，为全球数据中心产业提供了一把精准度量碳绩效的"标尺"。通过该标准的落地应用，数据中心运营者能够准确定位自身碳排放的核心来源，识别减排优先级，制定科学的降碳路线图；政策制定者能够基于统一的数据基础制定差异化的碳效约束目标，实现精细化的行业治理。6.2未来发展趋势展望未来，随着全球碳中和进程的深入推进，数据中心碳效率标准化工作将呈现以下几个发展趋势：第一，指标体系的动态迭代与扩展。随着新型冷却技术（如液冷、浸没式冷却）、智能运维技术（如AI节能调度）、以及分布式算力网络等新业态的发展，现有的CUE指标框架需要相应地进行适应性调整和扩展。预计SC39将在后续的标准修订中考虑纳入碳排放时序特征、全生命周期碳足迹等更高维度的评价维度。第二，与碳市场机制的深度融合。随着全球碳定价机制的逐渐成熟，CUE标准有望与碳排放权交易体系形成更深度的制度衔接。标准化机构将探索建立基于CUE的碳排放基准线设定方法、碳减排量核证方法以及碳绩效评级规范，为数据中心参与碳交易提供更具操作性的技术指引。第三，数字化与智能化赋能的碳管理。随着数字孪生、物联网和人工智能技术的日益成熟，碳排放的实时监测、动态预测与优化调控正在成为业界探索的热点方向。碳管理数字化系统的底层架构普遍基于标准化的数据模型与接口协议，ISO/IEC30134-8中的定义体系有望成为这一数字化碳管理系统的基础数据词典。标准化工作将进一步与智慧运维平台、碳管理SaaS服务等数字化工具深度融合，形成"标准+平台+服务"的完整低碳技术生态。第四，标准体系的国际化协调。在国际标准化组织层面，ISO/IEC30134系列将继续完善其指标谱系，并加强与ISO/TC207（环境管理）、ISO/TC301（能源管理与节能）等兄弟技术委员会的协同，避免重复制定和指标冲突，形成合力推动全球ICT产业碳中和的标准化布局。6.3结语参考文献[1]ISO/IEC30134-8:2022,Informationtechnology—Datacentreskeyperformanceindicators—Part8:Carbonusageeffectiveness(C