數(shù)字技術(shù)是助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的重要一環(huán)，但數(shù)字化轉(zhuǎn)型也加速了信息通信產(chǎn)業(yè)的能源需求和碳排放增長。日前，一項超級工程的落地實施，給被稱為算力基礎(chǔ)設(shè)施中的“電老虎”——互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）的綠色化低碳化轉(zhuǎn)型按下加速鍵。
國家發(fā)展改革委等部門近日聯(lián)合印發(fā)通知文件，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心集群，至此，“東數(shù)西算”工程正式啟動。
其中，節(jié)能減耗成為“東數(shù)西算”工程中的關(guān)鍵詞。上述文件對國家樞紐節(jié)點提出的9項重點任務(wù)中，有3項涉及能耗管控，包括以數(shù)據(jù)中心集群布局等為抓手，加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，強化節(jié)能降耗要求；加強能源供給保障，推動數(shù)據(jù)中心充分利用可再生能源；強化能耗監(jiān)測管理，建立健全數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測機制和技術(shù)體系。
中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所副所長李潔在接受第一財經(jīng)采訪時稱，“東數(shù)西算”工程的開啟將有效降低企業(yè)電力運營成本，并預(yù)計帶動每年社會投資超過4000億元。其中，隨著數(shù)據(jù)中心擴建、擴容加快，疊加行業(yè)節(jié)能減碳需求，綠色數(shù)據(jù)中心的上下游產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展機遇期。
算力西移
“東數(shù)西算”工程已批復(fù)的8個國家算力樞紐節(jié)點，可根據(jù)定位分為兩大類。其中，貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏屬于一類，均分布在可再生能源豐富、氣候適宜、數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展?jié)摿^大的西部地區(qū)。
根據(jù)總體規(guī)劃，西部地區(qū)的這四個節(jié)點的發(fā)展重點在于提升算力服務(wù)品質(zhì)和利用效率，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，夯實網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)保障，積極承接全國范圍需后臺加工、離線分析、存儲備份等非實時算力需求，打造面向全國的非實時性算力保障基地。
算力西移的背后，是2020年以來，“新基建”的不斷升溫，以及“雙碳”目標(biāo)下，對數(shù)據(jù)中心低碳發(fā)展提出的更高要求。
根據(jù)信通院測算，在數(shù)據(jù)資源存儲、計算和應(yīng)用需求不斷提升的帶動下，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模保持高速增長，近5年，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心機架年均增速超過30%，其中，北廣深三地數(shù)據(jù)中心約占全國份額的26％。從用電量來看，2020年，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的用電量約占全社會用電量1％。
上述背景下，近年來，北京、上海、廣州等東部多地紛紛加碼數(shù)據(jù)中心高能耗管控。與此同時，伴隨土地、電價、水資源成本不斷攀升，企業(yè)在東部地區(qū)大范圍布局數(shù)據(jù)中心的思路也難以為繼。故此，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的資源配置成為企業(yè)降低成本和政府能耗管控的共通之選。
李潔稱，數(shù)據(jù)中心是重資源稟賦、重資產(chǎn)投入的行業(yè)。從短期來看，數(shù)據(jù)中心放置于西部地區(qū)需要考慮雨雪、凍土等因素，前期數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本可能相對較高。但從長期角度來看，由于數(shù)據(jù)中心70%的運營成本來自于電力，而西部地區(qū)擁有大量的水電資源和可再生資源，電力成本較低，帶來的長遠效益要遠大于短期建設(shè)成本。
清華大學(xué)工程熱物理研究所教授李震多年從事數(shù)據(jù)中心冷卻等方向的研究工作。他進一步對第一財經(jīng)表示，除了電力成本較低以外，西部地區(qū)和東北地區(qū)相對干冷的氣候條件也有利于當(dāng)?shù)財?shù)據(jù)中心使用自然冷源來降低能源消耗。
而對于在幅員遼闊的西部地區(qū)，“東數(shù)西算”工程將國家算力樞紐節(jié)點選在黔、甘、寧和內(nèi)蒙古四處的原因，李震稱，西部四個樞紐節(jié)點均有一定的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并存在閑置率較高的問題，通過盤活當(dāng)?shù)卮媪繑?shù)據(jù)中心資產(chǎn)，將其納入全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，與數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)集約化、規(guī)模化發(fā)展目標(biāo)相契合。
PUE如何降
在去年10月底國家發(fā)改委等五部門發(fā)布的《關(guān)于嚴格能效約束推動重點領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見》中，首次在國家層面將數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)八大“兩高”行業(yè)并列納入重點推進節(jié)能降碳領(lǐng)域，并提出了“新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE）不超過1.3，到2025年，數(shù)據(jù)中心電能利用效率普遍不超過1.5”的目標(biāo)要求。
當(dāng)年12月發(fā)布的《貫徹落實碳達峰碳中和目標(biāo)要求 推動數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實施方案》進一步明確，到2025年，國家樞紐節(jié)點的PUE要進一步降到1.25以下，綠色低碳等級達到4A級以上。
“實現(xiàn)這一目標(biāo)的難點在于如何優(yōu)化存量數(shù)據(jù)中心的PUE，目前全國存量大型以上數(shù)據(jù)中心的平均PUE超過1.5。”李潔稱。
而對于新建大型以上數(shù)據(jù)中心來說，貴州數(shù)據(jù)寶網(wǎng)絡(luò)科技有限公司產(chǎn)品研究院院長李可順稱，在“東數(shù)西算”背景下，當(dāng)數(shù)據(jù)中心選址西部地區(qū)，由于自然條件利好，“PUE不超過1.3”階段性目標(biāo)的實現(xiàn)難度會大幅降低。“比如寧夏的數(shù)據(jù)中心就曾測試過，其PUE可以保持在1.1左右。”
除了選址因素外，通過技術(shù)手段優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的運營方式，也能達到有效降低PUE值的效果。
“東數(shù)西算”方案提出，推動數(shù)據(jù)中心采用高密度集成高效電子信息設(shè)備、新型機房精密空調(diào)、液冷、機柜模塊化、余熱回收利用等節(jié)能技術(shù)模式。
其中，制冷設(shè)備是數(shù)據(jù)中心的主要能耗來源，也是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用重點。為了維持IT設(shè)備的正常運行，數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)通常需要全年處于運行狀態(tài)。
從全球趨勢來看，隨著綠色數(shù)據(jù)中心的技術(shù)迭代，液冷等高效制冷技術(shù)已成為國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心企業(yè)角逐的熱點，也被列入國內(nèi)多項政府文件的支持計劃中。據(jù)相關(guān)預(yù)測，到2026年，全球液冷數(shù)據(jù)中心市場估值從2018年的14.3億美元增至1205億美元，年均復(fù)合增長率達30.45％。
不過，李震表示，從技術(shù)手段來看，國內(nèi)液冷數(shù)據(jù)中心雖有落地應(yīng)用，但距離大規(guī)模商用仍為之尚早。“一方面，由于國內(nèi)液冷技術(shù)起步晚，冷卻材料仍依賴進口，成本較高，國內(nèi)目前已有單位在國家的支持下開展相關(guān)嘗試，液冷方式中，我國冷板技術(shù)相對成熟領(lǐng)先；另一方面，液冷數(shù)據(jù)中心在運營維護和安全性上也存在瓶頸。”
機柜模塊化是節(jié)能的另一有效技術(shù)路徑，由微模塊構(gòu)成的數(shù)據(jù)中心可以減少冗余配置，提高建設(shè)的標(biāo)準化程度以及運營的節(jié)能性和穩(wěn)定性。
IDC企業(yè)綠色角逐加碼
伴隨數(shù)據(jù)中心綠色低碳的發(fā)展路徑逐漸明晰，互聯(lián)網(wǎng)、云計算等領(lǐng)域頭部廠商相繼加入了“綠色內(nèi)卷”的行列，通過加大新建數(shù)據(jù)中心的節(jié)能技術(shù)投入，以降低數(shù)據(jù)中心的PUE值。
比如，在騰訊近日發(fā)布的“碳中和”目標(biāo)及行動路線報告中提到，通過新一代數(shù)據(jù)中心技術(shù)T-block，實現(xiàn)PUE不高于1.3，極限PUE降至1.06的目標(biāo)；京東對其2021年新建的廊坊數(shù)據(jù)中心，提出了全年P(guān)UE低至1.1的目標(biāo)；華為去年9月在貴安新區(qū)投入使用的數(shù)據(jù)中心PUE值則定為1.12。
“但應(yīng)注意的是，對于政府部門而言，企業(yè)的PUE指標(biāo)如何準確、真實地進行監(jiān)測和監(jiān)管，仍是難點。”李震稱，一方面，數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部設(shè)備或涉及企業(yè)保密性，不會予以完全公開透明；另一方面，企業(yè)在通過當(dāng)?shù)啬芎闹笜?biāo)的審批時，拿出的為設(shè)計時的PUE值，該數(shù)值在實際運行中如何達到，目前還有很多工作要做。
同時，李潔表示，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈條長、覆蓋門類廣等特點，主要包括產(chǎn)業(yè)上游設(shè)備、設(shè)施和軟件供應(yīng)商，中游IDC建設(shè)者和服務(wù)商以及下游的各行業(yè)應(yīng)用客戶，綠色數(shù)據(jù)中心的發(fā)展對于上下游產(chǎn)業(yè)的帶動效應(yīng)大。
除此之外，第一財經(jīng)還注意到，提高全生命周期的綠色化、低碳化水平，并積極參與到第三方數(shù)據(jù)中心相關(guān)節(jié)能標(biāo)準的制定和認證中，也成為互聯(lián)網(wǎng)、云計算等行業(yè)巨頭的角逐焦點。
比如，今年4月1日即將正式實施的國內(nèi)首批數(shù)據(jù)中心液冷系列行業(yè)標(biāo)準，在起草階段，騰訊、華為等企業(yè)均有參與。
最新評論