从硬核“节能目录”看数据中心节能减碳“源”动力
- 2022/12/20 7:42:59 作者: 来源:IT创事记
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在碳达峰、碳中和的“双碳”目标引领下,绿色发展的潮流奔涌而来。如果仔细拆解波浪的层次,会发现存在两个清晰的脉络。
在碳达峰、碳中和的“双碳”目标引领下,绿色发展的潮流奔涌而来。如果仔细拆解波浪的层次,会发现存在两个清晰的脉络。
最显眼的当属“顶层设计”的驱动。面对日趋复杂的国际形势,世界各国很难在重要事项上达成共识,节能减碳是极少数得到多方认可的共同目标。在高确定性的绿色赛道上,来自政府的顶层设计和政策推动堪称最强动力。
另一层炫目的波纹是纷繁复杂的落地场景。绿色发展的波涛拍打着整个社会的堤岸,激起的浪花千姿百态,很难用统一的方式解码背后的基因——在差异化的需求中探索规模化、标准化的解决方案,以丰富的标杆案例铺就场景化落地的锦绣前程,实现起来殊为不易。
不难看出,在顶层设计与落地场景之间,存在一定程度的“断层”。从各国的实践经验来看,唯有把数字经济和绿色发展的浪潮融为一体,并将政府的强势推动与企业的积极实践紧密结合,才能形成“激起千层雪”的惊天巨浪,再经过时间的磨洗,以“润物细无声”的方式泽被千行百业。
近日,工信部正式公布《国家工业和信息化领域节能技术装备推荐目录(2022)》,分为工业节能技术、信息化领域节能技术和高效节能装备三大类,被业界称为最硬核的“节能目录”。其中,作为数字经济底座和绿色节能先锋的双重角色,数据中心的多项节能提效技术和产品解决方案颇受关注——华为智能化数据中心节能解决方案凭借优异的节能降碳效果,成功入选国家推荐目录。
如果说数字化、智能化技术是弥合断层的最佳粘合剂,那么由政府主管部门推出的“节能目录”则具有更明确的指导意义,在顶层设计与落地场景之间搭建起具备示范效应的桥梁。从这个意义上讲,华为智能化数据中心节能解决方案有望成为挺立于桥头的重要支柱,支撑数据中心踏上绿色低碳之路。
数据中心是绿色发展的桥头堡
数据中心的角色定位非常特殊:它既是驱动数字经济高速成长的核心底座,也是促进经济社会绿色发展的基础设施。所谓潮流汇聚处,弄潮正当时。
然而,对于数据中心在节能减碳领域发挥的作用,存在截然相反的观点,且在相当长一段时间里打得不可开交。
一种观点认为,尽管数据中心在数字化转型中扮演着不可或缺的角色,但实际上是最大的“吞金兽”,能耗负担越来越重。根据国网能源研究院的测算:2021年,我国数据中心用电量突破2166亿千瓦时,占用电总量比重约2.6%;预计到2030年,这一数字将突破4000亿千瓦时,占比升至3.7%。
另一种观点则从更广泛的行业影响角度,看重数据中心对千行百业节能减碳的衍生效应,算的是一笔着眼长期的综合账。GeSI发布的《SMARTer2030》报告显示,未来十年数字技术有望通过赋能其他行业贡献全球碳排放降低20%,是自身排放量的10倍。
事实上,大多数社会问题都没有非此即彼的标准答案,如何在趋利避害的过程中寻求适宜的解决之道,才是突围的正确姿势。数据中心的C位角色已毋庸置疑,对绿色发展的长远促进亦备受认可,而当下面临的节能降耗挑战同样不容忽视。
那么,要想穿越争论的迷雾,数据中心自身的绿色变革之路到底该如何起步?
从三个源头探寻数据中心绿色之路
实现数据中心的绿色变革,必须从源头入手,找出能耗激增的症结所在,并借助数字化、智能化的技术组合对症下药,以多管齐下的解决方案推动数据中心转型升级。
此次入选《国家工业和信息化领域节能技术装备推荐目录(2022)》的华为智能化数据中心节能解决方案,为数据中心的绿色之路指明了方向。该方案由电力模块、模块化不间断电源(UPS)、智能锂电(SmartLi)、间接蒸发冷却、行级直流变频空调、智能微模块、预制模块化、制冷系统智能控制系统(iCooling)共八项创新节能技术和高效节能设备组成,可有效降低能耗,大幅提升能效。
梳理创新节能技术与高效节能设备背后的协同逻辑,会发现华为智能化数据中心节能解决方案主要以能源使用、建设改造、技术赋能三个“源头”为切入点,力求从根本上解决困扰数据中心已久的能耗难题。
第一个是在“用能”的源头,直面数据中心供电、制冷等核心环节的能耗积弊,顺应高密化、锂电化等业界趋势,通过高效供电和自然制冷,实现能效最优。
与传统供电方案相比,华为电力模块缩短链路,全链路效率提升至97.8%,电能损耗降低60%;同时,超高密UPS5000-H采用100kVA/3U热插拔功率模块,达成一柜一兆瓦,双变换模式效率高达97%,智能在线模式可实现0ms切换和99.1%超高效率。方案中搭载的智能锂电选用高稳定磷酸铁锂电芯,具备使用寿命长、循环次数多、支持新旧电池混用等节能优势;间接蒸发冷却技术则依托高分子换热芯、高效EC风机等硬件,最大化利用自然冷源,从多次热交换变成一次热交换,缩短链路提升制冷效率;行级直流变频空调通过高效直流变频压缩机和变频EC风机,结合寻优控制和高效节能加湿技术,实现数据中心能效提升。
第二个是站在数据中心全生命周期的视角,从建设与改造的源头发力,通过“预制化+模块化”,实现低碳环保的目标。
在华为预制模块化解决方案中,所有核心部件及子系统工厂都可预制、预调试,现场“乐高式”的搭建促使“三废”及建筑垃圾减少80%,碳排放减少90%,整体材料回收率超过85%。此外,智能微模块解决方案具备不挑层高、易部署等特性,通过采用密闭冷通道和一体化UPS,提升换热效率,适用于各类节能改造场景。
第三个是基于数据中心全面跃迁的需求,从新兴技术的源头寻求赋能组合,借助多元的数字化、智能化技术,确保方案达成最佳路径。
借助数字化设计及仿真技术,华为方案实现PUE设计即所得。同时,基于AI的iCooling能效调优技术,能在一分钟内从140万种组合中找出最佳制冷策略,并下发执行,完成从“制冷”向“智冷”转变,有效降低PUE8%~15%。
绿色方案场景化落地任重道远
从方法论到具体策略,再到场景化落地,是验证数据中心节能减碳绿色方案成效的几道“关口”,经受住实战考验的解决方案才能在市场竞争中脱颖而出。
据了解,华为智能化数据中心节能解决方案已在诸多项目落地,方案效果得到量化数据的有力支撑:在东莞,电力模块帮助客户年省电267万度;在廊坊,客户采用预制模块化和间接蒸发冷却温控技术,年均PUE低至1.2,年省水、电费用430万元;在北方某项目中,利用智能微模块技术实现1.15PUE,年省电503万度;在华北某项目中,基于制冷系统智能控制系统技术助力客户将PUE从1.42降至1.26,年省电2764万度。
令人欣喜的是,华为并不是在孤军奋战,越来越多的数据中心节能减碳解决方案纷纷涌现,数据中心绿色变革的合力正在形成。
在《国家工业和信息化领域节能技术装备推荐目录(2022)》中,数据中心节能提效技术的排位高居信息化领域节能技术之首,液冷温控、基于软硬件协同的智能化综合节能技术、AI驱动的数据中心运维管理系统以及机房整体解决方案等,都是“节能目录”里的新亮点,必将共同促进数据中心迈向绿色发展之路。
国际市场研究机构MarketsandMarkets发布的报告表明,到2026年,全球绿色数据中心市场规模将从2020年的492亿美元增至1403亿美元,年复合增长率达19.1%。这是一条充满机遇的赛道,以华为为代表的领跑者们不会放慢脚步,数据中心的绿色变革将进行到底。
编辑:Harris
在碳达峰、碳中和的“双碳”目标引领下,绿色发展的潮流奔涌而来。如果仔细拆解波浪的层次,会发现存在两个清晰的脉络。