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数据中心交上“绿色”成绩单

发布时间:2021-11-26 09:59        来源:电子信息产业网        作者:宋婧

当前,“双碳”目标在各行各业加速落地,ICT(信息与通信技术)在其中发挥了重要作用。华为董事长梁华曾公开表示:“ICT数字技术在降低自身产业能耗与碳排放的同时,也作为一种使能技术,助力其他行业节能减排。”作为ICT的核心载体与关键基础设施,数据中心正在提交自己的那一份“绿色”成绩单。

各地掀起绿色数据中心建设潮

近年来,《关于加强绿色数据中心建设指导意见》《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》《“十四五”信息通信行业发展规划》等政策相继出台,使得全国各地掀起了一股绿色数据中心建设潮。

以北上广深为首的核心一线城市纷纷跟进,推出节能减排政策,对IDC(互联网数据中心)的PUE(能耗比)进行严格控制,在能耗总量限制基础上大力推进绿色数据中心建设,同时对核心土地指标进行管制。北京推出的《北京市数据中心统筹发展实施方案(2021—2023年)》(征求意见稿)明确指出,年均PUE高于2.0的备份存储数据中心将逐步关闭,新建云数据中心PUE不高于1.3。上海发布的《上海市推进新型基础设施建设行动方案(2020—2022年)》要求新增数据中心PUE不超过1.3。广州公布的《广州市加快推进数字新基建发展三年行动计划(2020—2022年)》优先支持PUE<1.3的数据中心建设。此外,浙江、贵州、四川、江苏等省份也相继推出相关政策,加快数据中心绿色发展步伐。

与此同时,各地还围绕不同的区域定位制定了各具特色的数据中心建设规划。如山东提出全力打造“中国算谷”;浙江提出三年内建设大型、超大型云数据中心25个左右;上海计划三年内在临港新片区新建5个云计算数据中心;贵州省重点打造大数据产业集群贵安新区,计划到2025年,贵安新区承载服务器数将达400万台,数据中心固定资产投资将超400亿元,成为世界一流数据中心集聚区。

今年年初,工信部联合多部门共同公布了2020年度国家绿色数据中心名单,共计60家数据中心上榜。

互联网科技公司引领创新突破

既有雄厚技术、资本实力,又对数据资源有刚性需求的互联网科技公司在技术创新突破方面下了不少苦功。作为国内云计算龙头企业,阿里云的表现可圈可点。在绿色数据中心方面,阿里云以低碳选址、清洁能源、液冷技术等融合AI应用,加速绿色节能技术创新及迭代升级,做到“少用电、用好电、用绿电”;在绿色算力方面,提供了算力充分复用、高效利用的技术架构与经济模式,让算力本身更绿色。在绿色数字供应链方面,以算法驱动,采用预测+决策的算法体系,从机器学习向深度学习技术栈演进,实现数据驱动的预测决策一体化优化,持续优化、创新供应链计划和运配等环节,帮助商家降低碳排放;在绿电交易方面,作为首批全国绿色电力交易主体,达成1亿千瓦时光伏电力交易,成为当次交易中互联网行业最大的绿色电力购买主体。

重构制冷系统是数据中心降低PUE的重中之重。相比传统风冷数据中心,液冷具有高能效、高可靠、高可用和高密度等特性。据阿里云基础设施数据中心研究员曲海峰介绍,阿里云把服务器“泡水里”的单相浸没液冷技术已经走在了业界前沿。阿里云杭州仁和数据中心是全球规模最大的全浸没式液冷数据中心,整体节能超70%,年均PUE低至1.09,每年可省电7000万度,足够西湖周边所有路灯连续点亮8年。

腾讯在绿色节能上也探索了很多创新技术,包括青浦三联供、大园区屋顶光伏、电子废弃物回收、机房余热回收用于供暖等。腾讯贵安七星数据中心建在山洞里。据腾讯数据中心技术总监朱华介绍,洞内使用了腾讯第四代数据中心技术T-block,该技术通过深度预制的IT、电力、空调等方面产品化“方仓”,按照“搭积木”的形式在场地进行大规模拼装对接,极大地节约了工程建设时间。此外,该数据中心的新一代间接换热制冷设备,最大化利用了贵阳当地年均温度15℃的自然条件,建成后极限PUE将达1.1左右,远低于国内新建数据中心平均PUE1.73的数值。

不同于让服务器“上山”“下水”等花样式操作,华为提倡在自然资源不具备的条件下降低PUE,通过极简的、模块化和预制化的架构,实现“一箱一系统”,制冷系统交付时间缩短50%;通过“绿色”有效利用自然冷源,相比于冷冻水制冷系统省电14%、省水40%;通过“智能”支持基于AI的iCooling能效优化技术,在同等硬件条件下,降低制冷系统能耗多达8%;通过安全匹配AI智能算法,实现间接蒸发冷却系统全自动巡检及故障预测,降低运维人力投入25%。

第三方IDC公司绿色服务能力提升

在数据中心建设浪潮中,第三方IDC运营商的绿色服务能力逐步提升。国金证券研究所分析称,第三方IDC厂商在迎合新兴技术、市场需求定制化方面具备优势。

万国数据的绿色数据中心在2020年几乎包揽行业最高评级5A级数据中心。如5A级的北京三号数据中心将回收数据中心产生的热量并提供给周围用户使用,实现能源的综合利用;河北的5A级数据中心采用多种创新型技术,构建全新的直接风+高温冷冻水系统,创新的制冷模式更加节能、安全可靠。

润迅数据大力打造绿色低碳的数字产业园,为国内企业用户提供大规模、高质量、安全可靠的一站式数据中心服务。润迅数据执行副总裁李秋菊介绍,目前润迅数据自有数据中心包括已运营的深圳前海云数据中心、深圳田心数据中心和广州高迅数据中心;在建的有润迅合肥数据中心、临港云数据中心、淮南云谷数据中心和滁州数据中心。其中,前海云数据中心采用先进的技术,以节能减排为先,目前PUE值已达到1.3~1.45。合肥数据中心在系统架构方面采用自然冷却、间接蒸发冷却等多种节能技术,并接入精细智能化能耗管控系统,以达到节能减排目的。

“IDC企业需要突破原有的技术壁垒,建设更加节能的、智能化的数据中心,来满足政府对PUE的要求。但同时也应该多吸收更加优秀的设计、更加先进的设备、更专业的人才,才能完成这一目标。未来,整个IDC行业将朝着更加集中化、规模化发展,无法实现突破的IDC企业将逐步被吞并或者淘汰。”润迅数据总经理胡文先表示。

赋能各行各业绿色发展

数字经济催动海量数据爆发,数据中心在其中扮演的角色愈加重要。“数字经济包括产业数字化、数字数据产业化两方面内容,核心都是数据。通过算法挖掘数据价值,是未来数字经济拓展边界的主要方式。”中南财经政法大学数字经济研究院执行院长盘和林指出,新冠肺炎疫情催生数字技术新需求。数字测温、追踪轨迹等防疫手段应用广泛,人们的工作、学习、娱乐等更多转移到线上,随之而来的是数据量激增,数据流动性大大增加。这就需要数据中心发挥更大作用,满足新需求,解决新问题。

北京计算机学会数字经济专委会秘书长王娟认为:“数据中心能够实现数字化、智能化的统筹规划,促进行业间融合创新,综合运用云计算、大数据、人工智能、区块链、物联网等新一代技术,共同努力实现碳达峰,并为产业数字化提供清晰的目标导向,为绿色发展提供科学的工具和手段,共同构建绿色数字化发展产业新格局。”

如何实现“节能更大化”是数据中心发展亟待解决的问题。曲海峰谈到:“一方面要改变数据中心的用电、用能结构,减少碳排放;另一方面要使用云计算服务,尤其是公共云计算服务,以高效率的资源使用来提供能源对信息技术的支撑效率,这才是真正的‘绿色’数据中心。”

王娟表示,数字经济所依赖的数字技术评价是以运算速度、存储能力和智能化水平为准绳的,在系统科学的不可能三角中,安全性、速度和能耗天然存在矛盾,即三者不可能同时达到最优,而解决方案往往都是以高能耗作为代价平衡前两者。因此,在新型数据中心建设中,要重视能源结构调整,推动节能环保、清洁生产、清洁能源的使用,只有这样才能不重蹈工业文明的覆辙,真正实现数字经济新阶段的绿色数据中心发展。

 

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