高能效碳中和數(shù)據(jù)中心怎么建?
過(guò)去我們說(shuō)“綠色、節(jié)能”,2021年、兩會(huì)上大家都在談?wù)?ldquo;碳中和、碳達(dá)峰”。不論是數(shù)據(jù)中心的使用者,還是數(shù)據(jù)中心解決方案提供商,要想在競(jìng)爭(zhēng)中取勝,必須就節(jié)能減排技術(shù)和應(yīng)用不斷創(chuàng)新,不斷實(shí)踐,不停進(jìn)步。
2020年12月16-18日,在中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中,我國(guó)政府提出2021年要抓好的八項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù),而“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”位列其中,重申我國(guó)二氧化碳的排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值,力爭(zhēng)2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
數(shù)據(jù)中心作為碳排放增長(zhǎng)大戶,自然是相關(guān)政府部門(mén)監(jiān)管的重點(diǎn)。2020年12月23日,國(guó)家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出,要強(qiáng)化能源配套機(jī)制,“探索建立電力網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)建設(shè)、協(xié)同運(yùn)行機(jī)制,進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心用電成本。加快制定數(shù)據(jù)中心能源效率國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)完善綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)體系。引導(dǎo)清潔能源開(kāi)發(fā)使用,加快推廣應(yīng)用先進(jìn)節(jié)能技術(shù)。鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)方加強(qiáng)內(nèi)部能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和管理,提高能源利用效率。鼓勵(lì)各地區(qū)結(jié)合布局導(dǎo)向,探索優(yōu)化能耗政策,在區(qū)域范圍內(nèi)探索跨省能耗和效益分擔(dān)共享合作。推動(dòng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè),加快數(shù)據(jù)中心節(jié)能和綠色化改造。”
碳達(dá)峰、碳中和也成為今年兩會(huì)“熱詞”,兩會(huì)代表委員紛紛建言獻(xiàn)策。全國(guó)人大代表、騰訊董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官馬化騰的提案中,就有一條是《關(guān)于落實(shí)新發(fā)展理念、推進(jìn)我國(guó)科技企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的建議》。他認(rèn)為,推動(dòng)我國(guó)科技企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和,意義不僅在于科技企業(yè)自身的節(jié)能減排,更重要的是鼓勵(lì)科技企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新,以碳中和為契機(jī),倒逼我國(guó)低碳技術(shù)轉(zhuǎn)型,一方面,集中力量攻克能源互聯(lián)網(wǎng)、碳捕集利用與封存技術(shù)(CCUS)等低碳技術(shù)。另一方面,通過(guò)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)向低碳、綠色、循環(huán)方向發(fā)展。
馬化騰提出了多項(xiàng)具體建議,包括優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局,完善綠電采購(gòu)?fù)緩剑膭?lì)企業(yè)投資可再生能源項(xiàng)目、分布式能源項(xiàng)目等;搭牢碳中和配套基礎(chǔ)設(shè)施,推動(dòng)碳中和市場(chǎng)化;加快綠色技術(shù)研發(fā),推動(dòng)綠色數(shù)據(jù)中心等低碳技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,建立一批高技術(shù)高能效“碳中和數(shù)據(jù)中心”;出臺(tái)科技企業(yè)碳中和指導(dǎo)意見(jiàn),鼓勵(lì)科技企業(yè)設(shè)立碳中和承諾和目標(biāo)等。
碳中和是大勢(shì)所趨,數(shù)據(jù)中心要實(shí)現(xiàn)碳中和,在降低PUE的同時(shí),國(guó)際通用的做法包括購(gòu)買(mǎi)碳減排量或綠電(含綠證)、投資可再生能源以及植樹(shù)造林等。另外,還需要建立相應(yīng)的碳排放核算及碳中和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái), “能耗指標(biāo)”及“碳排放指標(biāo)”將會(huì)成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。
未來(lái), “能耗指標(biāo)”及“碳排放指標(biāo)”將會(huì)成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。數(shù)據(jù)中心要實(shí)現(xiàn)低碳排放,建立碳中和數(shù)據(jù)中心,到底應(yīng)該怎樣建?我想談一些個(gè)人的看法,算是拋磚引玉吧,希望與業(yè)內(nèi)同仁就這個(gè)問(wèn)題深入交流。
減少數(shù)據(jù)中心碳排放,在降低PUE的同時(shí),國(guó)際通用的做法包括購(gòu)買(mǎi)碳減排量或綠電(含綠證)、投資可再生能源以及植樹(shù)造林,等等。另外,還需要建立相應(yīng)的碳排放核算及碳中和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。減少數(shù)據(jù)中心碳排放,在降低PUE的同時(shí),參照估計(jì)通用的做法,結(jié)合國(guó)內(nèi)的具體實(shí)踐,應(yīng)該可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行嘗試:
1、提高清潔能源應(yīng)用比例
通過(guò)使用清潔低碳能源、提高能效來(lái)降低數(shù)據(jù)中心的碳排放,助力實(shí)現(xiàn)碳減排和碳中和目標(biāo)。比如,風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電,都能為數(shù)據(jù)中心提供源源不斷的動(dòng)力。
在數(shù)據(jù)中心節(jié)能、減排的新技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是樂(lè)于和敢于試新的一個(gè)群體。經(jīng)過(guò)多年“綠色I(xiàn)T”研發(fā),阿里云將數(shù)據(jù)中心的能耗降低70%以上。在年均氣溫僅為2.3℃的張北縣,阿里工程師設(shè)計(jì)了大型新風(fēng)系統(tǒng),直接用凜冽的北風(fēng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)制冷系統(tǒng),同時(shí)設(shè)計(jì)余熱回收系統(tǒng)用于工作人員的生活采暖。同時(shí)大規(guī)模采用風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源,每年可節(jié)約標(biāo)煤8萬(wàn)噸,相當(dāng)于種植了400萬(wàn)棵樹(shù)木。
百度數(shù)據(jù)中心的風(fēng)電、光伏和污水回用等眾多綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,使百度于2017年就成為了唯一一家獲得由世界環(huán)保(經(jīng)濟(jì)與環(huán)境)大會(huì)組委會(huì)授予的 “國(guó)際碳金獎(jiǎng)-社會(huì)公民獎(jiǎng)”的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
百度數(shù)據(jù)中心樓頂太陽(yáng)能板
提高清潔能源應(yīng)用比例,投資可再生能源,都是降低數(shù)據(jù)中心碳排放的有效途徑。
2、充分提升資源利用率
提升資源利用率,有益于實(shí)現(xiàn)碳中和。百度在充分提升資源利用率方面有很多有益的嘗試和實(shí)踐。在電氣架構(gòu)方面,百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心部署國(guó)內(nèi)首批內(nèi)置式鋰電池機(jī)柜,徹底去除了 UPS 和鉛酸電池的配置,不僅節(jié)省機(jī)房空間25%以上,還進(jìn)一步提高供電效率至99.5%。百度陽(yáng)泉數(shù)據(jù)中心采用市電+UPS、市電+UPS(ECO)模式、市電+高壓直流在線、市電+高壓直流離線四種架構(gòu)。其中市電+高壓直流離線的供電架構(gòu)是世界首例,使供電效率從傳統(tǒng) 2N 冗余 UPS 雙路供電的90%大幅度提高到了99.5%,最大限度地利用了資源。
對(duì)產(chǎn)業(yè)園而言,采用建筑設(shè)計(jì)節(jié)能、余熱回收節(jié)能、制冷設(shè)備節(jié)能、效率節(jié)能等措施,都能帶來(lái)綠電應(yīng)用、提高能效,有助于實(shí)現(xiàn)“碳中和”。
3、智能化管理提升效能
要實(shí)現(xiàn)碳中和革命,需要靠數(shù)字化的手段,更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、管理、調(diào)控,進(jìn)一步提升效能。
百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心應(yīng)用AI實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維,更及時(shí)、快速、全面地掌握自身的運(yùn)營(yíng)狀況。數(shù)據(jù)中心采用百度“飛槳”AI 智能控制系統(tǒng),通過(guò)建立數(shù)據(jù)中心深度學(xué)習(xí)模型,實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行數(shù)據(jù),持續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)優(yōu)并給出維護(hù)策略,實(shí)現(xiàn)智能供電、智能散熱,確保數(shù)據(jù)中心低能耗高性能運(yùn)行,更加綠色節(jié)能。這些節(jié)能措施,百度也正在應(yīng)用到其他數(shù)據(jù)中心。
騰訊近些年在騰訊濱海大廈和數(shù)據(jù)中心,通過(guò)人工智能和云計(jì)算來(lái)降低碳排放。2021年1月騰訊宣布啟動(dòng)的碳中和規(guī)劃內(nèi)容,其中包括將通過(guò)AI+環(huán)保的方式,運(yùn)用人工智能在升級(jí)全球基礎(chǔ)設(shè)施方面的最新探索。
4、購(gòu)買(mǎi)碳減排量或綠電
降低數(shù)據(jù)中心碳排放,國(guó)際通用的做法中包括購(gòu)買(mǎi)碳減排量或綠電(含綠證)。可以把減排的碳看成一種商品,有的企業(yè)暫時(shí)不能或不想減排,但他可以花錢(qián)直接把別人的減排成果買(mǎi)來(lái)抵消自己的減排任務(wù),這種需求會(huì)刺激更多的機(jī)構(gòu)努力減排。隨著國(guó)家“碳中和”路徑的實(shí)施,可再生能源綠色電力證書(shū)采購(gòu)和中國(guó)核證自愿減排量(CCER)的相關(guān)政策應(yīng)該會(huì)持續(xù)更新,市場(chǎng)機(jī)制逐步完善,這也是數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)可再生能源比例目標(biāo)和“碳中和”目標(biāo)最有可能的路徑之一。
5、建立碳中和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)據(jù)中心行業(yè)做好碳中和工作,需要建立相應(yīng)的碳排放核算及碳中和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)展碳盤(pán)查,核算碳排放量,發(fā)掘減碳空間,摸清家底,確定目標(biāo)。有了這些核算、定量計(jì)算做基礎(chǔ),才能為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰提供依據(jù),明確減排步驟,未來(lái)3年應(yīng)該是對(duì)碳排放量進(jìn)行摸底的階段。
未來(lái),數(shù)據(jù)中心在作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)“新引擎”的同時(shí),也將在中國(guó)“碳中和”目標(biāo)的達(dá)成中擔(dān)當(dāng)起更重要的角色。建設(shè)高能效數(shù)據(jù)中心,持續(xù)提升產(chǎn)品方案科技含量,推動(dòng)中國(guó)數(shù)據(jù)中心向更綠色化、低能耗、可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)變,是我們共同努力的目標(biāo)。

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