數據中心是新型基礎設施節能降耗的關(guān)鍵環(huán)節，也是促進(jìn)全社會(huì )降碳增效的有力抓手。近年來(lái)，我國數據中心規模不斷壯大，推進(jìn)數據中心綠色化轉型升級勢在必行。通過(guò)優(yōu)化供電架構、提高綠電使用比例、綠色智能運營(yíng)，越來(lái)越多數據中心實(shí)現節能降耗，有力服務(wù)數字經(jīng)濟發(fā)展。
近日，工信部等6部門(mén)公布2021年度國家綠色數據中心名單，包括通信、互聯(lián)網(wǎng)、能源、金融等領(lǐng)域44家數據中心入選。至此，我國已先后創(chuàng )建三批共計153家國家綠色數據中心。
作為數字經(jīng)濟的“底座”，近年來(lái)我國數據中心實(shí)現快速增長(cháng)。推動(dòng)數據中心綠色發(fā)展，既有助于數字經(jīng)濟可持續發(fā)展，也是新型基礎設施節能降耗的關(guān)鍵環(huán)節。
綠色數據中心長(cháng)什么樣？如何更好引導數據中心走低碳高效的綠色發(fā)展道路？記者進(jìn)行了采訪(fǎng)。
綠色數據中心長(cháng)什么樣？
采用高效供配電系統，綠電使用比例高，智能運營(yíng)降能耗
在位于北京市順義區的萬(wàn)國數據十一號數據中心，超1.5萬(wàn)平方米的機房?jì)龋?000多個(gè)排列整齊的機柜正有序運行。千里之外，依托數據中心算力的實(shí)時(shí)調度，用戶(hù)得以在手機上流暢觀(guān)看視頻。
數據中心支撐起強大算力，也承載了較大的能耗壓力。作為重點(diǎn)用能單位，節能和能效提升是企業(yè)必須攻克的難題。
“目前，北京十一號數據中心PUE（電能使用效率值）已達到1.22。”萬(wàn)國數據副總裁楊韜算了一筆賬，在滿(mǎn)負荷狀態(tài)下，綠色數據中心每年能節省用電約1000萬(wàn)千瓦時(shí)。
能耗“瘦身”，秘訣何在？走進(jìn)數據中心，答案漸次揭曉——
供電側，變雙路不間斷供電為單路高壓直流供電。“通過(guò)調整供電架構，降低用電損耗的同時(shí)，也提升了用電效率。”楊韜說(shuō)，不僅如此，通過(guò)采購和使用綠電，數據中心實(shí)現了低碳轉型。“目前公司在全國的數據中心綠電使用比例已達到34%。”
用電側，以能耗監測系統實(shí)現綠色智能運營(yíng)。步入數據中心監測平臺，顯示大屏上，多條數據曲線(xiàn)實(shí)時(shí)變動(dòng)。“節能增效依靠的是精細化運營(yíng)。”楊韜介紹，通過(guò)動(dòng)態(tài)監測服務(wù)器負荷變化、室內外溫濕度、暖通設備運行頻率等關(guān)鍵指標，有效指導決策，優(yōu)化設備調用，實(shí)現精確制冷。
“相對于傳統數據中心，綠色數據中心具有資源消耗少、能源利用高、運維水平強等特點(diǎn)。”中國電子學(xué)會(huì )秘書(shū)長(cháng)陳英認為，綠色數據中心建設不僅要通過(guò)先進(jìn)技術(shù)及解決方案降耗提效，還應多維度考慮能源資源綜合利用、清潔可再生能源利用、綠色運維管理、廢舊電子產(chǎn)品回收利用等，實(shí)現供能與用能的協(xié)同突破。
萬(wàn)國數據是我國數據中心綠色化建設的一個(gè)縮影。得益于數字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，無(wú)論是傳統數據中心的轉型還是新建數據中心的擴展，綠色數據中心正由點(diǎn)及面迅速擴展。工信部節能與綜合利用司有關(guān)負責人介紹，目前我國已創(chuàng )建三批共計153家國家綠色數據中心。此外，還遴選和推廣了5批共157項先進(jìn)適用技術(shù)，以加快引導數據中心綠色低碳發(fā)展。
去年7月，工信部印發(fā)《新型數據中心發(fā)展三年行動(dòng)計劃（2021—2023年）》提出，到2023年底，新建大型及以上數據中心PUE降到1.3以下。硬指標與時(shí)間表的設定，將進(jìn)一步加快綠色數據中心的普及。
為什么要建綠色數據中心？
數據存儲、計算和應用需求大幅提升，節能降耗勢在必行
當雙碳目標導引的綠色能源與新興技術(shù)驅動(dòng)的數字經(jīng)濟交匯，綠色化成為新型數據中心建設的應有之義。
從行業(yè)自身看，數據中心是新型基礎設施節能降耗的關(guān)鍵環(huán)節。
工信部信息通信發(fā)展司發(fā)布的《全國數據中心應用發(fā)展指引（2020）》報告顯示，截至2019年底，我國在用數據中心機架總規模超300萬(wàn)架，近5年年均增速超過(guò)30%。
“數據中心作為耗電大戶(hù)，其規模增長(cháng)必然帶來(lái)能耗大幅增長(cháng)。”陳英說(shuō)，據測算，全國數據中心2020年耗電總量約占同期全國全社會(huì )用電量的1.5%—1.9%。同時(shí)，隨著(zhù)新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，數據資源存儲、計算和應用需求大幅提升，數據中心升級換代淘汰的老舊設備也亟須規范化處理，避免環(huán)境污染，綠色化轉型已迫在眉睫。
從更大范圍看，數據中心也是促進(jìn)全社會(huì )降碳增效的有力抓手。
“數據中心的云服務(wù)，將對千行百業(yè)節能降耗產(chǎn)生乘數效應。”騰訊云數據中心雙碳項目負責人梁家啟提出，以算力賦能傳統產(chǎn)業(yè)數字化轉型，會(huì )助力更多行業(yè)實(shí)現綠色發(fā)展。
根據《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規劃》，到2025年，全國數據中心算力將達到2020年的3.3倍。“加快建設綠色數據中心，已成為保障資源環(huán)境可持續的基本要求，有利于全社會(huì )提高能源資源利用效率，助推實(shí)現碳達峰碳中和目標。”工信部節能與綜合利用司有關(guān)負責人表示。
低碳高效路在何方？
積極探索推廣先進(jìn)綠色技術(shù)、持續提升可再生能源供給水平
盡管綠色數據中心建設成績(jì)明顯，但與日益增長(cháng)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。
從用電側看，先進(jìn)綠色技術(shù)及產(chǎn)品應用有待推廣。
“近年來(lái)，行業(yè)中涌現出的綠色技術(shù)并不少，但還存在不敢用、不好用的情況。”楊韜說(shuō)，比如液冷系統制冷高效，但受制于安全性及部署模式等問(wèn)題推廣不足。技術(shù)不斷完善并發(fā)揮良好的效果，有賴(lài)于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力，創(chuàng )造開(kāi)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)寧波供電公司建設的高塘綜合能源站投入使用，其數據中心成為浙江省首個(gè)液冷裝箱式機房，每年可節電超43萬(wàn)千瓦時(shí)。由阿里云自研的浸沒(méi)式液冷技術(shù)也已向社會(huì )開(kāi)放，通過(guò)將服務(wù)器浸沒(méi)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%。
從供電側看，可再生能源的供給水平仍需提升。
“對企業(yè)而言，大規模采購可再生能源存在挑戰。”梁家啟說(shuō)，清潔能源通常直接上網(wǎng)，通過(guò)電網(wǎng)使用電力難以購買(mǎi)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(chǎng)化交易尚未形成規模，也在一定程度上制約了數據中心綠色化水平的持續提升。
挑戰之下，機遇顯現。前不久，“東數西算”工程正式啟動(dòng)，全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計。在陳英看來(lái)，“通過(guò)‘東數西算’工程，引導數據中心產(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，達到產(chǎn)業(yè)供給與能源消耗的有效平衡。”
“下一步，將鼓勵數據中心在布局優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng )新、綠電直購、儲能及梯次利用等領(lǐng)域開(kāi)展探索，加快構建綠色數據中心建設新局面。”工信部節能與綜合利用司有關(guān)負責人說(shuō)。