推动“双碳”谈何容易 企业数据中心建设如何踏上“绿色”之旅

  随着气候变化的加剧，碳中和已成为全球共识，截至目前，已经有一百三十多个国家宣示了碳中和承诺，节能降碳成为社会所有行业的共同使命。

  为了推动绿色数据中心的建设，2021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)》就提出，到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下。

  在“双碳”目标的驱动下，数据中心行业将产生深刻变革，数据中心低碳化成为必然趋势，清洁能源的大规模应用，叠光叠储、余热回收、液冷等节碳技术发展有效帮助数据中心实现可持续发展。

  目前，距离2030年实现碳达峰还有不足10年的时间。在这场大考中数据中心行业将如何应对呢？  

  数据中心节能谈何容易

  众所周知，数据中心本质是将电力转化为算力，所以，随着数字时代下各行业对于算力需求飞速增长，数据中心的能耗也一再增加。

  随着5G、云计算等新兴技术的大规模推广应用，用户需求正呈几何级指数爆发，我国数据中心的数量随之急速攀升，相应地用电量也在急剧增加，已对电力供应提出新的挑战。

  而且，传统能耗单元不同，数据中心24小时“连轴转”，昼夜不停的运行方式势必会增加能耗。数据中心的核心功能在于实现信息集中存储、传输、交换。它的基本单位是服务器，若干服务器又组成一个机架。需求不同，数据中心的机架数量各异。

  目前来看，由于资源、环境、经济等一些列因素影响，数据中心的建设主要集中在京津冀、长三角和珠三角地区，这种发展趋势带来的问题是形成了电力使用孤岛，也使得数据中心变成了吃掉当地能耗的电老虎。

  在此背景下，我国专门推出了一项衡量数据中心能效水平的评价指标，电能使用效率值(PUE)。该指标由数据中心设备总能耗除以信息设备能耗得出，基准值为2，数值越接近1意味着能源利用效率越高。

  日前，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》，明确用3年时间，基本形成布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局。

  过去数据中心作为地方政府的经济抓手，广受欢迎。近几年，各大一线城市已经纷纷对数据中心的节能指标做出了严格的要求。

  北京在《北京市新增产业的禁止和限制目录(2018年版)》中明确规定，全市禁止新建和扩建PUE大于1.4的数据中心。上海在《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》中指出,新建数据中心PUE要限制在1.3以下。

  相比之下，深圳则最为严格。在《深圳市发展和改革委员会关于数据中心节能审查有关事项的通知》中强调,只有PUE低于1.25的数据中心才可以享受新增能源消费量40%以上的支持。

  从地方政府态度不难看出，GDP产值固然重要，但更重要的还是单位能耗的GDP产值要上升。对于身处其中的企业来说，既然传统风冷逐渐无法满足数据中心散热需求,那就必须找到一种合适的技术,完成经济效益和发展效益的平衡。。

  全球数据中心市场逐年增长，大型数据中心分布也越来越集中。我国以8%的占有量排在美国45%的身后，超过了日本、加拿大等发达国家。目前，在国家低碳政策的引导下，降低数据中心的基础能耗，提高能源的利用效率，已经成为大趋势。

  企业踏上建设绿色数据中心之路

  面对国家“双碳”目标，同时也为了降低用能成本，一系列围绕着碳中和的技术升级在数据中心领域紧锣密鼓地进行着。

  7月初，国网杭州市萧山区供电公司与杭州相关部门联合推出国内首个“双碳大脑”。据了解，“双碳大脑”依托国网浙江电力能源大数据中心创建了碳地图、碳足迹、碳管理、碳减排四大板块，通过勘碳、析碳、降碳三大功能来推动经济社会各方面节能减排，为城市和县域节能减碳提供了“国网方案”。

  在2022腾讯全球数字生态大会智慧能源专场中，腾讯发布面向能源和资源行业的多技术融合产品系列，能源连接器EnerLink重点面向连接协同，能源数字孪生EnerTwin重点面向业务智能，提供数字孪生、空间引擎、AI智能和高性能计算等，由此构建丰富的SaaS生态能碳工场。

  而且，腾讯还宣布在数据中心方面，腾讯的T-Block技术节能效果相当于每年种下3.6万棵树。另外，腾讯还尝试通过清洁能源的使用来实现节能减排，例如腾讯云清远数据中心配备了大量的分布式光伏发电屋顶。

  今年6月份，阿里巴巴与华北电力大学就数据中心和电力系统协同调度领域已开展多年联合研究，未来双方将继续推动数据中心“算力-电力”优化调度项目研究和应用，推动绿色高质量发展，助力数据中心行业新型电力系统建设和“双碳”目标实现。

  而且，此前阿里巴巴宣布将“浸没式液冷数据中心技术规范”向全社会开放，以降低能耗水平。阿里云杭州数据中心作为全球最大的浸没式液冷服务器集群，其服务器浸泡在特殊冷却液，PUE逼近理论极限值1.0，每年可节电7000万度。

  华为则发布了智能微模块6.0和小型锂电UPS解决方案。根据中国信通院测试，华为智能微模块在北京地区的年平均PUE低至1.111，相比传统方案可以节省30%的耗电量，一个100千瓦的小型数据中心一年可以节省电费19万元。

  据华为介绍，小型锂电UPS供电方案专门针对中小型数据中心、银行网点、地铁、零售等各种小功率场景供电需求，不仅效率提升，同时通过极致高密设计可节省约65%的柜位空间。

  当前，AI、5G、大数据等技术正在与各行业深度融合，算力、算法已经成为数字经济时代的重要生产力。在“双碳”目标引领下，更多企业需要发展对环境更友好的“绿色”数据中心。

  数据中心发展到今天，对于算力、智能化的需求也让它的散热方式从风冷进化到了液冷。而数据中心改变的不仅是节能减排方式，更是整个数据中心技术产品形态、商业模式乃至生态的重塑。

  写在最后

  面对碳达峰、碳中和这一国家长期目标，绿色数据中心之路已经势在必行。未来，我们坚信，随着“双碳”战略的深入和“东数西算”工程的实施，液冷技术的大面积应用普及，未来的数据中心必将实现低碳、绿色，秉承可持续发展的原则，让算力、数据和能源之间达到新的协同与平衡，也帮助我们更好的拥抱数字化时代。