數(shù)據(jù)中心“變綠” 能源消耗“瘦身”

數(shù)據(jù)中心是新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是促進(jìn)全社會降碳增效的有力抓手。近年來，我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷壯大，推進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色化轉(zhuǎn)型升級勢在必行。通過優(yōu)化供電架構(gòu)、提高綠電使用比例、綠色智能運(yùn)營，越來越多數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，有力服務(wù)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

近日，工信部等6部門公布2021年度國家綠色數(shù)據(jù)中心名單，包括通信、互聯(lián)網(wǎng)、能源、金融等領(lǐng)域44家數(shù)據(jù)中心入選。至此，我國已先后創(chuàng)建三批共計(jì)153家國家綠色數(shù)據(jù)中心。

作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“底座”，近年來我國數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)快速增長。推動數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展，既有助于數(shù)字經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，也是新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

綠色數(shù)據(jù)中心長什么樣?如何更好引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心走低碳高效的綠色發(fā)展道路?記者進(jìn)行了采訪。

綠色數(shù)據(jù)中心長什么樣?

采用高效供配電系統(tǒng)，綠電使用比例高，智能運(yùn)營降能耗

在位于北京市順義區(qū)的萬國數(shù)據(jù)十一號數(shù)據(jù)中心，超1.5萬平方米的機(jī)房內(nèi)，2000多個(gè)排列整齊的機(jī)柜正有序運(yùn)行。千里之外，依托數(shù)據(jù)中心算力的實(shí)時(shí)調(diào)度，用戶得以在手機(jī)上流暢觀看視頻。

數(shù)據(jù)中心支撐起強(qiáng)大算力，也承載了較大的能耗壓力。作為重點(diǎn)用能單位，節(jié)能和能效提升是企業(yè)必須攻克的難題。

“目前，北京十一號數(shù)據(jù)中心PUE(電能使用效率值)已達(dá)到1.22。”萬國數(shù)據(jù)副總裁楊韜算了一筆賬，在滿負(fù)荷狀態(tài)下，綠色數(shù)據(jù)中心每年能節(jié)省用電約1000萬千瓦時(shí)。

能耗“瘦身”，秘訣何在?走進(jìn)數(shù)據(jù)中心，答案漸次揭曉——

供電側(cè)，變雙路不間斷供電為單路高壓直流供電。“通過調(diào)整供電架構(gòu)，降低用電損耗的同時(shí)，也提升了用電效率。”楊韜說，不僅如此，通過采購和使用綠電，數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了低碳轉(zhuǎn)型。“目前公司在全國的數(shù)據(jù)中心綠電使用比例已達(dá)到34%。”

用電側(cè)，以能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色智能運(yùn)營。步入數(shù)據(jù)中心監(jiān)測平臺，顯示大屏上，多條數(shù)據(jù)曲線實(shí)時(shí)變動。“節(jié)能增效依靠的是精細(xì)化運(yùn)營。”楊韜介紹，通過動態(tài)監(jiān)測服務(wù)器負(fù)荷變化、室內(nèi)外溫濕度、暖通設(shè)備運(yùn)行頻率等關(guān)鍵指標(biāo)，有效指導(dǎo)決策，優(yōu)化設(shè)備調(diào)用，實(shí)現(xiàn)精確制冷。

“相對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，綠色數(shù)據(jù)中心具有資源消耗少、能源利用高、運(yùn)維水平強(qiáng)等特點(diǎn)。”中國電子學(xué)會秘書長陳英認(rèn)為，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)不僅要通過先進(jìn)技術(shù)及解決方案降耗提效，還應(yīng)多維度考慮能源資源綜合利用、清潔可再生能源利用、綠色運(yùn)維管理、廢舊電子產(chǎn)品回收利用等，實(shí)現(xiàn)供能與用能的協(xié)同突破。

萬國數(shù)據(jù)是我國數(shù)據(jù)中心綠色化建設(shè)的一個(gè)縮影。得益于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，無論是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型還是新建數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展，綠色數(shù)據(jù)中心正由點(diǎn)及面迅速擴(kuò)展。工信部節(jié)能與綜合利用司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前我國已創(chuàng)建三批共計(jì)153家國家綠色數(shù)據(jù)中心。此外，還遴選和推廣了5批共157項(xiàng)先進(jìn)適用技術(shù)，以加快引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。

去年7月，工信部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃(2021—2023年)》提出，到2023年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降到1.3以下。硬指標(biāo)與時(shí)間表的設(shè)定，將進(jìn)一步加快綠色數(shù)據(jù)中心的普及。

為什么要建綠色數(shù)據(jù)中心?

數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算和應(yīng)用需求大幅提升，節(jié)能降耗勢在必行

當(dāng)雙碳目標(biāo)導(dǎo)引的綠色能源與新興技術(shù)驅(qū)動的數(shù)字經(jīng)濟(jì)交匯，綠色化成為新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的應(yīng)有之義。

從行業(yè)自身看，數(shù)據(jù)中心是新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

工信部信息通信發(fā)展司發(fā)布的《全國數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引(2020)》報(bào)告顯示，截至2019年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超300萬架，近5年年均增速超過30%。

“數(shù)據(jù)中心作為耗電大戶，其規(guī)模增長必然帶來能耗大幅增長。”陳英說，據(jù)測算，全國數(shù)據(jù)中心2020年耗電總量約占同期全國全社會用電量的1.5%—1.9%。同時(shí)，隨著新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)據(jù)資源存儲、計(jì)算和應(yīng)用需求大幅提升，數(shù)據(jù)中心升級換代淘汰的老舊設(shè)備也亟須規(guī)范化處理，避免環(huán)境污染，綠色化轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。

從更大范圍看，數(shù)據(jù)中心也是促進(jìn)全社會降碳增效的有力抓手。

“數(shù)據(jù)中心的云服務(wù)，將對千行百業(yè)節(jié)能降耗產(chǎn)生乘數(shù)效應(yīng)。”騰訊云數(shù)據(jù)中心雙碳項(xiàng)目負(fù)責(zé)人梁家啟提出，以算力賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，會助力更多行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

根據(jù)《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，全國數(shù)據(jù)中心算力將達(dá)到2020年的3.3倍。“加快建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心，已成為保障資源環(huán)境可持續(xù)的基本要求，有利于全社會提高能源資源利用效率，助推實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。”工信部節(jié)能與綜合利用司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

低碳高效路在何方?

積極探索推廣先進(jìn)綠色技術(shù)、持續(xù)提升可再生能源供給水平

盡管綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)成績明顯，但與日益增長的算力需求相比，整體水平仍不高，行業(yè)綠色化發(fā)展面臨新挑戰(zhàn)。

從用電側(cè)看，先進(jìn)綠色技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用有待推廣。

“近年來，行業(yè)中涌現(xiàn)出的綠色技術(shù)并不少，但還存在不敢用、不好用的情況。”楊韜說，比如液冷系統(tǒng)制冷高效，但受制于安全性及部署模式等問題推廣不足。技術(shù)不斷完善并發(fā)揮良好的效果，有賴于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力，創(chuàng)造開放友好的生態(tài)環(huán)境。

目前，不少企業(yè)正在積極探索新技術(shù)。2020年11月，由國網(wǎng)寧波供電公司建設(shè)的高塘綜合能源站投入使用，其數(shù)據(jù)中心成為浙江省首個(gè)液冷裝箱式機(jī)房，每年可節(jié)電超43萬千瓦時(shí)。由阿里云自研的浸沒式液冷技術(shù)也已向社會開放，通過將服務(wù)器浸沒于封閉式液體中，產(chǎn)生的熱量可被冷卻液快速帶走進(jìn)入外循環(huán)，降低能耗超70%。

從供電側(cè)看，可再生能源的供給水平仍需提升。

“對企業(yè)而言，大規(guī)模采購可再生能源存在挑戰(zhàn)。”梁家啟說，清潔能源通常直接上網(wǎng)，通過電網(wǎng)使用電力難以購買到100%由可再生能源提供的電力;此外，點(diǎn)對點(diǎn)跨省份綠電市場化交易尚未形成規(guī)模，也在一定程度上制約了數(shù)據(jù)中心綠色化水平的持續(xù)提升。

挑戰(zhàn)之下，機(jī)遇顯現(xiàn)。前不久，“東數(shù)西算”工程正式啟動，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì)。在陳英看來，“通過‘東數(shù)西算’工程，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)在西部建立，將有效提高對西部風(fēng)光水等清潔及可再生能源的使用，達(dá)到產(chǎn)業(yè)供給與能源消耗的有效平衡。”

“下一步，將鼓勵數(shù)據(jù)中心在布局優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新、綠電直購、儲能及梯次利用等領(lǐng)域開展探索，加快構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)新局面。”工信部節(jié)能與綜合利用司有關(guān)負(fù)責(zé)人說。

《 人民日報(bào) 》( 2022年05月06日 10 版)

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