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信息技術助力碳中和,數據中心想交“綠色”成績單信息技術助力碳中和,數據中心想交“綠色”成績單當前,雙碳目標在各行各業加速落地,ICT(信息與通信技術)在其中發揮了重要作用。華為董事長梁華曾公開表示:“ICT在降低自身產業能耗與碳排放的同時,也作為一種使能技術,助力其他行業節能減排。”作為ICT的核心載體與關鍵基礎設施,數據中心正在提交自己的那一份“綠色”成績單。
各地掀起綠色數據中心建設潮
近年來,《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023年)》《“十四五”信息通信行業發展規劃》等政策相繼出臺,使得全國各地掀起了一股綠色數據中心建設潮。
以北上廣深為首的核心一線城市紛紛跟進,推出節能減排政策,對IDC(互聯網數據中心)的PUE(能耗比)進行嚴格控制,在能耗總量限制基礎上大力推進綠色數據中心建設,同時對核心土地指標進行管制。北京推出的《北京市數據中心統籌發展實施方案(2021—2023年)》(征求意見稿)明確指出,年均PUE高于2.0的備份存儲數據中心將逐步關閉,新建云數據中心PUE不高于1.3。上海發布的《上海市推進新型基礎設施建設行動方案(2020—2011年)》要求新增數據中心PUE不超過1.3。廣州公布的《廣州市加快推進數字新基建發展三年行動計劃(2020—2022年)》優先支持PUE<1.3的數據中心建設。此外,浙江、貴州、四川、江蘇等省市也相繼推出相關政策,加快數據中心綠色發展步伐。
與此同時,各地還圍繞不同的區域定位制定了各具特色的數據中心建設規劃。如山東提出全力打造“中國算谷”;浙江提出三年內建設大型、超大型云數據中心25個左右;上海計劃三年內在臨港新片區新建5個云計算數據中心;貴州省重點打造大數據產業集群貴安新區,計劃到2025年,貴安新區承載服務器數將達400萬臺,數據中心固定資產投資將超400億元,成為世界一流數據中心集聚區。
今年初,工業和信息化部聯合多部門共同公布了2020年度國家綠色數據中心名單,共計60家數據中心上榜。從行業領域來看,互聯網領域和通信領域綠色數據中心數量較多,分別有25個和21個,占比為41%和35%;此外金融領域有10個,占比17%;公共機構和能源領域分別占5%和2%。
互聯網科技公司引領創新突破
既有雄厚技術、資本實力,又對數據資源有剛性需求的互聯網科技公司在技術創新突破方面下了不少苦功。作為國內云計算龍頭企業,阿里云的表現可圈可點。在綠色數據中心方面,阿里云以低碳選址、清潔能源、液冷技術等融合AI應用,加速綠色節能技術創新及迭代升級,做到“少用電、用好電、用綠電”;在綠色算力方面,提供了算力充分復用、高效利用的技術架構與經濟模式,讓算力本身更綠色;在綠色數字供應鏈方面,以算法驅動,采用預測+決策的算法體系,從機器學習向深度學習技術棧演進,實現數據驅動的預測決策一體化優化,持續優化、創新供應鏈計劃和運配等環節,幫助商家降低碳排放;在綠電交易方面,作為首批全國綠色電力交易主體,達成1億千瓦時光伏電力交易,成為當次交易中互聯網行業最大的綠色電力購買主體。
重構制冷系統是數據中心降低PUE的重中之重。相比傳統風冷數據中心,液冷具有高能效、高可靠性、高可用和高密度等特性。據阿里云基礎設施數據中心研究員曲海峰介紹,阿里云把服務器“泡水里”的單相浸沒液冷技術已經走在了業界前沿。阿里云杭州仁和的數據中心是全球規模最大的全浸沒式液冷數據中心,整體節能超70%,年均PUE低至1.09,每年可省電7000萬度,足夠西湖周邊所有路燈連續點亮8年。
騰訊在綠色節能上也探索了很多創新技術,包括青浦三聯供、大園區屋頂光伏、電子廢棄物回收、機房余熱回收用于供暖等。騰訊貴安七星數據中心建在山洞里。據騰訊數據中心技術總監朱華介紹,洞內使用了騰訊第四代數據中心技術T-block,該技術通過深度預制的IT、電力、空調等方面產品化“方倉”,按照“搭積木”的形式在場地進行大規模拼裝對接,極大地節約了工程建設時間。此外,該數據中心的新一代間接換熱制冷設備,最大化利用了貴陽當地年均溫度15℃的自然條件,建成后極限PUE將達1.1左右,遠低于國內新建數據中心平均PUE1.73的數值。
不同于讓服務器“上山”“下水”等花樣式操作,華為提倡在自然資源不具備的條件下降低PUE,通過極簡的、模塊化和預制化的架構,實現“一箱一系統”,制冷系統交付時間縮短50%;通過“綠色”有效利用自然冷源,相比于冷凍水制冷系統省電14%、省水40%;通過“智能”支持基于AI的iCooling能效優化技術,在同等硬件條件下,降低制冷系統能耗多達8%;通過安全匹配AI智能算法,實現間接蒸發冷卻系統全自動巡檢及故障預測,降低運維人力投入25%。 第三方IDC公司綠色服務能力提升
在數據中心建設浪潮中,第三方IDC運營商的綠色服務能力逐步提升。國金證券研究所分析稱,第三方IDC廠商在迎合新興技術、市場需求定制化方面具備優勢。
萬國數據的綠色數據中心在2020年幾乎包攬行業最高評級5A級數據中心。如5A級的北京三號數據中心將回收數據中心產生的熱量并提供給周圍用戶使用,實現能源的綜合利用;河北的5A級數據中心采用多種創新型技術,構建全新的直接風+高溫冷凍水系統,創新的制冷模式更加節能、安全可靠。
潤迅數據大力打造綠色低碳的數字產業園,為國內企業用戶提供大規模、高質量、安全可靠的一站式數據中心服務。潤迅數據執行副總裁李秋菊介紹稱,目前潤迅數據自有數據中心包括已運營的深圳前海云數據中心、深圳田心數據中心和廣州高迅數據中心;在建的有潤迅合肥數據中心、臨港云數據中心、淮南云谷數據中心和滁州數據中心。其中,前海云數據中心采用先進的技術,以節能減排為先,目前PUE值已達到1.3~1.45。合肥數據中心在系統架構方面采用自然冷卻、間接蒸發冷卻等多種節能技術,并接入精細智能化能耗管控系統,以達到節能減排目的。
“IDC企業需要突破原有的技術壁壘,建設更加節能的、智能化的數據中心,來滿足政府對PUE的要求。但同時也應該多吸收更加優秀的設計、更加先進的設備、更專業的人才,才能完成這一目標。未來,整個IDC行業將朝著更加集中化,規模化發展,無法實現突破的IDC企業將逐步被吞并或者淘汰。”潤迅數據總經理胡文先表示。
賦能各行各業綠色發展
數字經濟催動海量數據爆發,數據中心在其中扮演的角色愈加重要。“數字經濟包括產業數字化、數字數據產業化兩方面內容,核心都是數據。通過算法挖掘數據價值,是未來數字經濟拓展邊界的主要方式。”中南財經政法大學數字經濟研究院執行院長盤和林指出,新冠肺炎疫情催生數字技術新需求。數字測溫、追蹤軌跡等防疫手段應用廣泛,人們的工作、學習、娛樂等更多轉移到線上,隨之而來的是數據量激增,數據流動性大大增加。這就需要數據中心發揮更大作用,滿足新需求,解決新問題。
北京計算機學會數字經濟專委會秘書長王娟認為:“數據中心能夠實現數字化、智能化的統籌規劃,促進行業間融合創新,綜合運用云計算、大數據、人工智能、區塊鏈、物聯網等新一代技術,共同努力實現碳達峰,并為產業數字化提供清晰的目標導向,為綠色發展提供科學的工具和手段,共同構建綠色數字化發展產業新格局。”
如何實現“節能更大化”是數據中心發展亟待解決的問題。曲海峰談到:“一方面要改變數據中心的用電、用能結構,減少碳排放;另一方面要使用云計算服務,尤其是公共云計算服務,以高效率地資源使用來提供能源對信息技術的支撐效率,這才是真正的‘綠色’數據中心。”
王娟表示,數字經濟所依賴的數字技術評價是以運算速度、存儲能力和智能化水平為準繩的,在系統科學的不可能三角中,安全性、速度和能耗天然存在矛盾,即三者不可能同時達到最優,而解決方案往往都是以高能耗作為代價平衡前兩者。因此,在新型數據中心建設中,要重視能源結構調整,推動節能環保、清潔生產、清潔能源的使用,只有這樣才能不重蹈工業文明的覆轍,真正實現數字經濟新階段的綠色數據中心發展。 |
