隨著“雙碳”(碳達(dá)峰、碳中和)目標(biāo)的提出，充分展現(xiàn)了我國應(yīng)對(duì)氣候變化的堅(jiān)定決心，同時(shí)給我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)方式帶來了深刻變革。

與此同時(shí)，伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要的底層支撐的數(shù)據(jù)中心，不僅承載了各行業(yè)發(fā)展的重任，也在近幾年迎來發(fā)展的黃金時(shí)代。日前，《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》明確提出，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前在國家提出?“雙碳”的宏偉目標(biāo)后，數(shù)據(jù)中心行業(yè)能耗問題再次受到廣泛關(guān)注。

目前，距離2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰還有不到10年的時(shí)間。在這場大考中數(shù)據(jù)中心行業(yè)將如何應(yīng)對(duì)呢？

數(shù)據(jù)中心節(jié)能談何容易

眾所周知，數(shù)據(jù)中心本質(zhì)是將電力轉(zhuǎn)化為算力，所以，隨著數(shù)字時(shí)代下各行業(yè)對(duì)于算力需求飛速增長，數(shù)據(jù)中心的能耗也一再增加。

隨著5G、云計(jì)算等新興技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，用戶需求正呈幾何級(jí)指數(shù)爆發(fā)，我國數(shù)據(jù)中心的數(shù)量隨之急速攀升，相應(yīng)地用電量也在急劇增加，已對(duì)電力供應(yīng)提出新的挑戰(zhàn)。

而且，傳統(tǒng)能耗單元不同，數(shù)據(jù)中心24小時(shí)“連軸轉(zhuǎn)”，晝夜不停地運(yùn)行方式勢必會(huì)增加能耗。數(shù)據(jù)中心的核心功能在于實(shí)現(xiàn)信息集中存儲(chǔ)、傳輸、交換。它的基本單位是服務(wù)器，若干服務(wù)器又組成一個(gè)機(jī)架。需求不同，數(shù)據(jù)中心的機(jī)架數(shù)量各異。

目前來看，由于資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等一些列因素影響，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)主要集中在京津冀、長三角和珠三角地區(qū)。這種發(fā)展趨勢帶來的問題是形成了電力使用的孤島，也使得數(shù)據(jù)中心變成了吃掉當(dāng)?shù)啬芎牡碾娎匣ⅰ?/p>

在此背景下，我國專門推出了一項(xiàng)衡量數(shù)據(jù)中心能效水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)，電能使用效率值(PUE)。該指標(biāo)由數(shù)據(jù)中心設(shè)備總能耗除以信息設(shè)備能耗得出，基準(zhǔn)值為2，數(shù)值越接近1意味著能源利用效率越高。

近日，工信部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》，明確用3年時(shí)間，基本形成布局合理、技術(shù)先進(jìn)、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。

并且，對(duì)降低數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE)做了明確規(guī)定。2021年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.35以下，2023年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下。

全球數(shù)據(jù)中心市場逐年增長，大型數(shù)據(jù)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(fā)達(dá)國家。目前，在國家低碳政策的引導(dǎo)下，降低數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)能耗，提高能源的利用效率，已經(jīng)成為大趨勢。

踏上建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心之路

面對(duì)國家“雙碳”目標(biāo)，同時(shí)也為了降低用能成本，一系列圍繞著碳中和的技術(shù)升級(jí)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域緊鑼密鼓地進(jìn)行著。

7月初，國網(wǎng)杭州市蕭山區(qū)供電公司與杭州相關(guān)部門聯(lián)合推出國內(nèi)首個(gè)“雙碳大腦”。據(jù)了解，“雙碳大腦”依托國網(wǎng)浙江電力能源大數(shù)據(jù)中心創(chuàng)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(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各方面節(jié)能減排，為城市和縣域節(jié)能減碳提供了“國網(wǎng)方案”。

騰訊在2021年1月，宣布啟動(dòng)碳中和規(guī)劃，在數(shù)據(jù)中心方面，騰訊的T-Block技術(shù)節(jié)能效果相當(dāng)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，例如騰訊云清遠(yuǎn)數(shù)據(jù)中心配備了大量的分布式光伏發(fā)電屋頂。

同樣在2021年年初，阿里巴巴宣布將“浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)范”向全社會(huì)開放，以降低能耗水平。阿里云杭州數(shù)據(jù)中心作為全球最大的浸沒式液冷服務(wù)器集群，其服務(wù)器浸泡在特殊冷卻液，PUE逼近理論極限值1.0，每年可節(jié)電7000萬度;而廣東河源數(shù)據(jù)中心，采用深層湖水制冷，2022年將實(shí)現(xiàn)100%使用綠色清潔能源

華為則采用預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案FusionDC，基于AI人工智能技術(shù)，整合并提供了iPower、iCooling、iManager等三大智能特性，可實(shí)現(xiàn)施工期間用水和建筑垃圾減少80%，可回收率超過80%;數(shù)據(jù)中心運(yùn)營中的PUE降低8%-15%、用水減少40%;iPower電力模塊相比傳統(tǒng)方案可省電40%，提升10%的出柜率。以華為廊坊云數(shù)據(jù)中心為例，年均PUE由1.42降低至1.26，年節(jié)省電量超過2000萬度。

6月份，百度公布了2030年實(shí)現(xiàn)集團(tuán)運(yùn)營層面的碳中和目標(biāo)。對(duì)于自建數(shù)據(jù)中心，將通過數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新、軟硬結(jié)合持續(xù)迭代、人工智能融合應(yīng)用等方式，在2020年均PUE?1.14的基礎(chǔ)上持續(xù)降低單位算力能耗，對(duì)于租用數(shù)據(jù)中心，將通過技術(shù)輸出或算力遷移的方式降低租用數(shù)據(jù)中心PUE，減少總算力碳排放總量。

隨著以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能為代表的新一代數(shù)字技術(shù)被各行業(yè)廣泛應(yīng)用，數(shù)字化轉(zhuǎn)型正成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳改造，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗減排的重要引擎。而作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基石，數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展是減污降碳的關(guān)鍵所在。

寫在最后

面對(duì)碳達(dá)峰、碳中和這一國家長期目標(biāo)，綠色數(shù)據(jù)中心之路已經(jīng)勢在必行。而且，隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)已進(jìn)入專業(yè)化、精細(xì)化的發(fā)展階段，節(jié)能降耗的技術(shù)產(chǎn)品和解決方案將發(fā)揮重要作用，綠色數(shù)據(jù)中心時(shí)代將會(huì)真正來臨。