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数据中心“变绿” 能源消耗“瘦身”

来源:人民日报2022-05-06 09:13

  核心阅读

  数据中心是新型基础设施节能降耗的关键环节,也是促进全社会降碳增效的有力抓手。近年来,我国数据中心规模不断壮大,推进数据中心绿色化转型升级势在必行。通过优化供电架构、提高绿电使用比例、绿色智能运营,越来越多数据中心实现节能降耗,有力服务数字经济发展。

  近日,工信部等6部门公布2021年度国家绿色数据中心名单,包括通信、互联网、能源、金融等领域44家数据中心入选。至此,我国已先后创建三批共计153家国家绿色数据中心。

  作为数字经济的“底座”,近年来我国数据中心实现快速增长。推动数据中心绿色发展,既有助于数字经济可持续发展,也是新型基础设施节能降耗的关键环节。

  绿色数据中心长什么样?如何更好引导数据中心走低碳高效的绿色发展道路?记者进行了采访。

  绿色数据中心长什么样?

  采用高效供配电系统,绿电使用比例高,智能运营降能耗

  在位于北京市顺义区的万国数据十一号数据中心,超1.5万平方米的机房内,2000多个排列整齐的机柜正有序运行。千里之外,依托数据中心算力的实时调度,用户得以在手机上流畅观看视频。

  数据中心支撑起强大算力,也承载了较大的能耗压力。作为重点用能单位,节能和能效提升是企业必须攻克的难题。

  “目前,北京十一号数据中心PUE(电能使用效率值)已达到1.22。”万国数据副总裁杨韬算了一笔账,在满负荷状态下,绿色数据中心每年能节省用电约1000万千瓦时。

  能耗“瘦身”,秘诀何在?走进数据中心,答案渐次揭晓——

  供电侧,变双路不间断供电为单路高压直流供电。“通过调整供电架构,降低用电损耗的同时,也提升了用电效率。”杨韬说,不仅如此,通过采购和使用绿电,数据中心实现了低碳转型。“目前公司在全国的数据中心绿电使用比例已达到34%。”

  用电侧,以能耗监测系统实现绿色智能运营。步入数据中心监测平台,显示大屏上,多条数据曲线实时变动。“节能增效依靠的是精细化运营。”杨韬介绍,通过动态监测服务器负荷变化、室内外温湿度、暖通设备运行频率等关键指标,有效指导决策,优化设备调用,实现精确制冷。

  “相对于传统数据中心,绿色数据中心具有资源消耗少、能源利用高、运维水平强等特点。”中国电子学会秘书长陈英认为,绿色数据中心建设不仅要通过先进技术及解决方案降耗提效,还应多维度考虑能源资源综合利用、清洁可再生能源利用、绿色运维管理、废旧电子产品回收利用等,实现供能与用能的协同突破。

  万国数据是我国数据中心绿色化建设的一个缩影。得益于数字经济的蓬勃发展,无论是传统数据中心的转型还是新建数据中心的扩展,绿色数据中心正由点及面迅速扩展。工信部节能与综合利用司有关负责人介绍,目前我国已创建三批共计153家国家绿色数据中心。此外,还遴选和推广了5批共157项先进适用技术,以加快引导数据中心绿色低碳发展。

  去年7月,工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》提出,到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE降到1.3以下。硬指标与时间表的设定,将进一步加快绿色数据中心的普及。

  为什么要建绿色数据中心?

  数据存储、计算和应用需求大幅提升,节能降耗势在必行

  当双碳目标导引的绿色能源与新兴技术驱动的数字经济交汇,绿色化成为新型数据中心建设的应有之义。

  从行业自身看,数据中心是新型基础设施节能降耗的关键环节。

  工信部信息通信发展司发布的《全国数据中心应用发展指引(2020)》报告显示,截至2019年底,我国在用数据中心机架总规模超300万架,近5年年均增速超过30%。

  “数据中心作为耗电大户,其规模增长必然带来能耗大幅增长。”陈英说,据测算,全国数据中心2020年耗电总量约占同期全国全社会用电量的1.5%—1.9%。同时,随着新一代信息技术快速发展,数据资源存储、计算和应用需求大幅提升,数据中心升级换代淘汰的老旧设备也亟须规范化处理,避免环境污染,绿色化转型已迫在眉睫。

  从更大范围看,数据中心也是促进全社会降碳增效的有力抓手。

  “数据中心的云服务,将对千行百业节能降耗产生乘数效应。”腾讯云数据中心双碳项目负责人梁家启提出,以算力赋能传统产业数字化转型,会助力更多行业实现绿色发展。

  根据《“十四五”信息通信行业发展规划》,到2025年,全国数据中心算力将达到2020年的3.3倍。“加快建设绿色数据中心,已成为保障资源环境可持续的基本要求,有利于全社会提高能源资源利用效率,助推实现碳达峰碳中和目标。”工信部节能与综合利用司有关负责人表示。

  低碳高效路在何方?

  积极探索推广先进绿色技术、持续提升可再生能源供给水平

  尽管绿色数据中心建设成绩明显,但与日益增长的算力需求相比,整体水平仍不高,行业绿色化发展面临新挑战。

  从用电侧看,先进绿色技术及产品应用有待推广。

  “近年来,行业中涌现出的绿色技术并不少,但还存在不敢用、不好用的情况。”杨韬说,比如液冷系统制冷高效,但受制于安全性及部署模式等问题推广不足。技术不断完善并发挥良好的效果,有赖于产业链协同发力,创造开放友好的生态环境。

  目前,不少企业正在积极探索新技术。2020年11月,由国网宁波供电公司建设的高塘综合能源站投入使用,其数据中心成为浙江省首个液冷装箱式机房,每年可节电超43万千瓦时。由阿里云自研的浸没式液冷技术也已向社会开放,通过将服务器浸没于封闭式液体中,产生的热量可被冷却液快速带走进入外循环,降低能耗超70%。

  从供电侧看,可再生能源的供给水平仍需提升。

  “对企业而言,大规模采购可再生能源存在挑战。”梁家启说,清洁能源通常直接上网,通过电网使用电力难以购买到100%由可再生能源提供的电力;此外,点对点跨省份绿电市场化交易尚未形成规模,也在一定程度上制约了数据中心绿色化水平的持续提升。

  挑战之下,机遇显现。前不久,“东数西算”工程正式启动,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计。在陈英看来,“通过‘东数西算’工程,引导数据中心产业在西部建立,将有效提高对西部风光水等清洁及可再生能源的使用,达到产业供给与能源消耗的有效平衡。”

  “下一步,将鼓励数据中心在布局优化、技术创新、绿电直购、储能及梯次利用等领域开展探索,加快构建绿色数据中心建设新局面。”工信部节能与综合利用司有关负责人说。(本报记者 韩 鑫)

[ 责编:张慕琛 ]
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