隨著“雙碳”(碳達峰、碳中和)目標的提出,充分展現了我國應對氣候變化的堅定決心,同時給我國經濟結構和經濟社會運轉方式帶來了深刻變革。
與此同時,伴隨著數字經濟的發展,作為數字經濟重要的底層支撐的數據中心,不僅承載了各行業發展的重任,也在近幾年迎來發展的黃金時代。日前,《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》明確提出,推動數據中心綠色可持續發展。當前在國家提出 “雙碳”的宏偉目標后,數據中心行業能耗問題再次受到廣泛關注。
目前,距離2030年實現碳達峰還有不到10年的時間。在這場大考中數據中心行業將如何應對呢?
數據中心節能談何容易
眾所周知,數據中心本質是將電力轉化為算力,所以,隨著數字時代下各行業對于算力需求飛速增長,數據中心的能耗也一再增加。
隨著5G、云計算等新興技術的大規模推廣應用,用戶需求正呈幾何級指數爆發,我國數據中心的數量隨之急速攀升,相應地用電量也在急劇增加,已對電力供應提出新的挑戰。
而且,傳統能耗單元不同,數據中心24小時“連軸轉”,晝夜不停地運行方式勢必會增加能耗。數據中心的核心功能在于實現信息集中存儲、傳輸、交換。它的基本單位是服務器,若干服務器又組成一個機架。需求不同,數據中心的機架數量各異。
目前來看,由于資源、環境、經濟等一些列因素影響,數據中心的建設主要集中在京津冀、長三角和珠三角地區。這種發展趨勢帶來的問題是形成了電力使用的孤島,也使得數據中心變成了吃掉當地能耗的電老虎。
在此背景下,我國專門推出了一項衡量數據中心能效水平的評價指標,電能使用效率值(PUE)。該指標由數據中心設備總能耗除以信息設備能耗得出,基準值為2,數值越接近1意味著能源利用效率越高。
近日,工信部印發《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》,明確用3年時間,基本形成布局合理、技術先進、綠色低碳、算力規模與數字經濟增長相適應的新型數據中心發展格局。
并且,對降低數據中心電能利用效率(PUE)做了明確規定。2021年底,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.35以下,2023年底,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.3以下,嚴寒和寒冷地區力爭降低到1.25以下。
全球數據中心市場逐年增長,大型數據中心分布也越來越集中。我國以8%的占有量排在美國45%的身后,超過了日本、加拿大等發達國家。目前,在國家低碳政策的引導下,降低數據中心的基礎能耗,提高能源的利用效率,已經成為大趨勢。
踏上建設綠色數據中心之路
面對國家“雙碳”目標,同時也為了降低用能成本,歐洲服務器,一系列圍繞著碳中和的技術升級在數據中心領域緊鑼密鼓地進行著。
7月初,國網杭州市蕭山區供電公司與杭州相關部門聯合推出國內首個“雙碳大腦”。據了解,“雙碳大腦”依托國網浙江電力能源大數據中心創建了碳地圖、碳足跡、碳管理、碳減排四大板塊,通過勘碳、析碳、降碳三大功能來推動經濟社會各方面節能減排,為城市和縣域節能減碳提供了“國網方案”。
騰訊在2021年1月,宣布啟動碳中和規劃,在數據中心方面,騰訊的T-Block技術節能效果相當于每年種下3.6萬棵樹。另外,騰訊還嘗試通過清潔能源的使用來實現節能減排,例如騰訊云清遠數據中心配備了大量的分布式光伏發電屋頂。
同樣在2021年年初,阿里巴巴宣布將“浸沒式液冷數據中心技術規范”向全社會開放,以降低能耗水平。阿里云杭州數據中心作為全球最大的浸沒式液冷服務器集群,其服務器浸泡在特殊冷卻液,PUE逼近理論極限值1.0,每年可節電7000萬度;而廣東河源數據中心,采用深層湖水制冷,2022年將實現100%使用綠色清潔能源。
華為則采用預制模塊化數據中心解決方案FusionDC,基于AI人工智能技術,整合并提供了iPower、iCooling、iManager等三大智能特性,可實現施工期間用水和建筑垃圾減少80%,可回收率超過80%;數據中心運營中的PUE降低8%-15%、用水減少40%;iPower電力模塊相比傳統方案可省電40%,提升10%的出柜率。以華為廊坊云數據中心為例,年均PUE由1.42降低至1.26,年節省電量超過2000萬度。