江蘇數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)觀察:如何尋求綠色與經(jīng)濟的最大公約數(shù)?
今年3月,工業(yè)和信息化部等六部門公布2021年度國家綠色數(shù)據(jù)中心名單,在通信領(lǐng)域的14家數(shù)據(jù)中心里,中國移動有8家入選,超過半數(shù);從地域上來看,江蘇有3家數(shù)據(jù)中心入選,中國移動長三角(南京)數(shù)據(jù)中心是其中之一。同時,在2020年度國家綠色數(shù)據(jù)中心名單里,江蘇移動3個數(shù)據(jù)中心皆在列。
國家評選綠色數(shù)據(jù)中心背后,是對節(jié)能和效益提升等方面的考量。一直以來,數(shù)據(jù)中心在支撐起強大算力的同時,也承載了較大的能耗壓力,中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所所長何寶宏此前在接受媒體采訪時介紹,一個超大型數(shù)據(jù)中心年耗電量通常達到億千瓦時級別。2021年11月,國家發(fā)改委印發(fā)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》將數(shù)據(jù)中心定位為高能耗產(chǎn)業(yè)。開放數(shù)據(jù)中心委員會研究數(shù)據(jù)顯示,預計到2030年,中國數(shù)據(jù)中心能耗總量將達到約3800億千瓦時。若不使用綠色能源,碳排放總量將突破2億噸,約占全國總碳排放量的2%。
江蘇在2021年12月印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施意見》中提到,到2023年,江蘇將創(chuàng)建8個國家級綠色數(shù)據(jù)中心。在“碳達峰、碳中和”國家戰(zhàn)略及績效考核背景下,如何推進數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展、發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的集約效應,成為江蘇的一道必答題。
讓數(shù)據(jù)中心變“綠”
走進中國移動長三角(南京)數(shù)據(jù)中心的IDC機房,黑色微模塊如集裝箱一般整齊排列,形成一個獨立運行的小機房。微模塊內(nèi)部,密密麻麻的水管有序排列,逐漸降低周圍空氣的溫度,嗡嗡作響的風扇又把冷空氣定向往里吹,“同時可以把服務(wù)器產(chǎn)生的熱量帶走?!痹撝行呢撠熑烁嬖V人民網(wǎng),數(shù)據(jù)中心設(shè)備功能強大,但會產(chǎn)生大量熱量,而服務(wù)器、處理器必須在一定溫度以下才能保持最佳性能。
空調(diào)制冷系統(tǒng)就是耗電“大戶”,為此,中國移動長三角(南京)數(shù)據(jù)中心搭建了能耗管理平臺。平臺通過分析主設(shè)備、供電、空調(diào)的整體能耗,實時監(jiān)控運行數(shù)據(jù),可以持續(xù)系統(tǒng)調(diào)優(yōu)并給出維護策略,實現(xiàn)智能供電、智能供冷,確保數(shù)據(jù)中心低能耗、高性能運行。“中心的PUE(電能利用效率)接近1.3,連續(xù)兩年被工信部評為‘國家綠色數(shù)據(jù)中心’?!鄙鲜鲋袊苿娱L三角(南京)數(shù)據(jù)中心負責人如是說。
人民網(wǎng)了解到,為實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳化,我國提出了“電能利用效率”的具體量化指標,即數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗與IT設(shè)備能耗之間的比率,PUE越接近1,表明數(shù)據(jù)中心的電越多地用于數(shù)據(jù)中心算力中。國家評選綠色數(shù)據(jù)中心,PUE就是關(guān)鍵能效考核指標之一。
但PUE的降低并非易事,數(shù)據(jù)中心的選址、風火水電的建設(shè),乃至數(shù)據(jù)中心設(shè)備的低碳化設(shè)計和全生命周期的運維能力等綜合因素,都非常關(guān)鍵。尤其是在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)達、需求量大的東部沿海地區(qū),新型基礎(chǔ)設(shè)施存儲和計算所運用的5G、AI計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)均有較高的算力需求,但卻面臨如土地供應、電力價格以及減排指標等資源緊缺的硬約束?!霸凇p碳’布局下,數(shù)據(jù)中心要向綠色低碳發(fā)展?!苯K省能源研究會秘書長顧東清如是說。
針對于此,江蘇移動在蘇州、南京等數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計之初,就優(yōu)先考慮節(jié)能減排,采用高壓冷水機組、高壓油機和變壓器深入負荷中心等規(guī)劃設(shè)計方案,形成了“COLD”能耗管控法,分析影響數(shù)據(jù)中心PUE的主要因素,開展7大類54個小項的精細化運維節(jié)能管控措施來提高能源利用效率。以中國移動長三角(南京)數(shù)據(jù)中心為例,2022年1至5月PUE為1.32,同比2021年1至5月下降4.35%,年節(jié)約電量1270萬千瓦時。
而在中國移動長三角(常州)鐘樓云計算中心,“中心積極與本地光伏企業(yè)開展業(yè)務(wù)合作,通過光伏發(fā)電實現(xiàn)綠色用電,保障數(shù)據(jù)中心清潔能源使用比例,實現(xiàn)自身用電‘潔能’。”該中心相關(guān)負責人表示,“經(jīng)過精細化、數(shù)智化管控,中國移動長三角(常州)鐘樓云計算中心綠色電力(零碳排放)使用占比達到15%以上,低負載運行工況下PUE下降0.8,環(huán)比下降22%?!?/p>
“新基建”的集約效益
在距上海僅5公里、距浙江12公里的汾湖經(jīng)濟開發(fā)區(qū),16000個標準機柜,以及業(yè)界最新的1.6T平臺集群路由器和全光交叉?zhèn)鬏斣O(shè)備,讓蘇南、蘇中網(wǎng)絡(luò)訪問時延控制在3毫秒內(nèi),蘇北網(wǎng)絡(luò)訪問時延控制在5毫秒內(nèi),吸引了阿里、百度、字節(jié)跳動等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛落地。中國移動長三角(蘇州)云計算中心IDC專家瞿豐介紹,“很多企業(yè)都會有數(shù)據(jù)存儲和計算的需求,如果自己建數(shù)據(jù)中心需要大量的資金投入,但是通過購買‘算力服務(wù)’幫助他們完成數(shù)據(jù)存儲和計算,可以減少因企業(yè)自建數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的能耗?!?/p>
以中國移動“綠色桌面云”為例,“如果一個企業(yè)有80臺辦公終端,相比部署傳統(tǒng)電腦終端,通過‘綠色桌面云’可節(jié)省算力成本50%,算力效果提升5倍?!苯K移動相關(guān)工作人員介紹,“綠色桌面云”目前服務(wù)4500家省內(nèi)企業(yè),累計接入終端10萬臺,節(jié)省算力成本達2.5億,節(jié)約電源能耗1460萬度/年,減少排放1455千克二氧化碳。
江蘇地處長三角區(qū)域,發(fā)達的交通水平、龐大的人口數(shù)量,以及政務(wù)、金融、制造、醫(yī)療、教育等行業(yè)數(shù)字化進程的加快,帶來了豐富的產(chǎn)業(yè)應用需求,近年來江蘇的數(shù)據(jù)中心規(guī)模逐漸攀升。
但除了能耗以及土地資源對新建數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)外,目前我國已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)中心總體上仍然處于小而散的粗放發(fā)展階段,面臨大型數(shù)據(jù)中心占比低,機架利用率低迷、向全社會的外溢作用不明顯,人才短缺、運維能力跟不上建設(shè)速度等挑戰(zhàn)。
針對數(shù)據(jù)中心面臨的普遍痛點,在國家層面,工信部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021年-2023年)》明確規(guī)定,引導新型數(shù)據(jù)中心集約化、智能化建設(shè),穩(wěn)步提高數(shù)據(jù)中心單體規(guī)模和單機架效率,加速建立形成技術(shù)先進、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟增長相適應的新型數(shù)據(jù)中心格局。
在地方層面,短期內(nèi),主要是對數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出要求。江蘇省工信廳印發(fā)的《江蘇省新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施意見》(以下簡稱《意見》)中提到,到2023年底,數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模年均增速保持在20%左右,平均利用率提升到65%,全省新型數(shù)據(jù)中心比例不低于30%,高性能算力占比達10%,新建大型及以上數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE)降低到1.3以下。
更長時期內(nèi),江蘇則更加注重數(shù)據(jù)中心的實際應用。《意見》提出到2025年底,江蘇全省數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達70萬標準機架,新型數(shù)據(jù)中心占比進一步提升,算力算效水平顯著提高,網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量明顯優(yōu)化,能效水平穩(wěn)步提升,可再生能源利用率逐步提高,基本形成“雙核三區(qū)四基地”發(fā)展布局體系和算力體系完備、產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先、資源利用高效、綠色技術(shù)普及的發(fā)展格局,對數(shù)字經(jīng)濟形成有力支撐。
“數(shù)據(jù)中心建設(shè)要堅持需求引領(lǐng)、創(chuàng)新發(fā)展,綠色低碳、安全可靠四個原則?!苯K省工信廳大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)處相關(guān)負責人表示,未來的數(shù)據(jù)中心,是具有高技術(shù)、高算力、高能效、高安全特征的新型數(shù)據(jù)中心,可以匯聚多元數(shù)據(jù)資源、運用綠色低碳技術(shù)、具備安全可靠能力、提供高效算力服務(wù)、賦能千行百業(yè)應用,成為與網(wǎng)絡(luò)、云計算融合發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。
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