010-65269837

節電


服務


推薦


  
您現在的位置:?
數據中心節能現狀及發展
來源: | 作者:空調節電 | 發布時間: 2022-04-22 | 45 次瀏覽 | 分享到:
“截至2021年底,中國在運營IDC機柜數量216.9萬架”,在4月7日舉行的“算力基礎設施綠色化轉型”研討會上,科智咨詢研究總監張福林在對《2021—2022年中國IDC行業發展研究報告》解讀時公布了我國數據中心規模的最新統計數據。


伴隨著數字經濟的發展,這一數據在快速增長,為急劇增長的算力需求提供關鍵設施支撐。不過,當前,數據中心綠色低碳化的發展趨勢明顯,大量數據中心需進行節能改造、綠色化轉型。


節電改造需著重關注三方面


數據中心節能改造的討論與實踐,有三個不容忽視的重點:一是PUE,二是成本,三是改造的復雜性。


PUE是當前衡量數據中心能效利用率的主要指標。對PUE的重視,是提升數據中心能耗的必然要求,更是出于政策合規性的考量。


目前,國家及各地方出臺的數據中心相關政策中,PUE的要求主要針對新建數據中心,并已經拓展至改造中。廣東省能源局發布的《關于明確全省數據中心能耗保障相關要求的通知》明確提出,要加大節能技術改造力度,以節能技術標準倒逼傳統數據中心加快綠色節電技術改造(“十四五”期間PUE值需降至1.3以下),提高全省數據中心整體能效水平。


同時,新建PUE值的要求正在逐漸降低?!皷|數西算”中,內蒙古、貴州、甘肅、寧夏,4處樞紐設立的數據中心集群PUE將控制在1.2以內,數據中心改造也將符合這一趨勢。數據中心具有運維周期長的特點,在節能改造過程中,要將時間因素考慮進去,看改造是否能夠滿足越來越低的PUE值要求。


成本方面,節能改造是一項系統性的工程,涉及改造本身的成本、運維成本、時間成本等,數據中心企業作為市場主體,要考慮企業效益。如優化制冷是降低PUE的有效方式,也成為數據中心節能改造的重點,但如何進行改造,成本因素便成為注重考慮的重點。


清華大學航天航空學院教授、博士生導師李震表示,目前,浸沒式的冷卻方式能效是最好的,但浸沒式冷卻復雜程度高,自身造價成本高,在運維管理上也有新要求,會增加運維成本。數據中心如果選用浸沒式的冷卻方式,就需要考量這些成本問題。


節能改造的復雜性方面,主要是指設備改造這一方式本身便受到眾多因素的影響。


如當下被重點關注的儲能。太陽能、水能、風能等新能源受環境影響大,供電不穩定。而儲能使穩定、持續的新能源供電成為可能。從節能降碳發展來看,數據中心的綠色化轉型離不開儲能。


不過,數據中心想要增加新的儲能裝置,對自身進行改造,就需要看改造方案的可行性。這包括從技術、規劃等方面進行認證,征求用戶意見,評估增加儲能裝置對數據中心的影響,還要考量氣候因素、電網要求、相關人員的培訓等。如果缺少必要的實施條件,便不能增加儲能裝置。


節能改造主要體現為四種解決方法


數據中心節能改造是一種必然趨勢,促進了技術的進步,推動了相關解決方案的發展。從實際情況來看,目前相應方案主要集中在制冷方式的優化、新能源的利用、運維管理的提升以及余熱回收的探討。


對制冷方式的優化主要是由于其能耗巨大。據統計,在一個PUE約為2的傳統的數據中心總能耗中,IT設備能耗占比約為50%;其次便是制冷系統能耗,約占35%。降低制冷能耗成為數據中心節能減碳的主要考慮對象,而如何選擇最優方案則需要因地制宜。


以風冷、蒸發冷卻、間接蒸發冷卻為例,從冷源來看,風冷,冷源為室外干球溫度;蒸發冷卻,冷源接近室外濕球溫度;間接蒸發冷卻塔,冷源接近室外露點溫度。雖然露點溫度的溫度最低,但采用何種制冷方式,則取決于三個冷源溫度的差別。



李震表示,以秦嶺、淮河和青藏高原邊緣為界,該線以北氣候相對干燥,濕球溫度較低,采用水冷式冷源的能效優勢較大;該線以南空氣濕度較大,蒸發冷卻應用潛力不高,采用風冷式冷源的可能具有能效優勢。


因此,在對制冷方式進行優化時,不能盲目相信某一種技術的能耗更低,還需要集合具體環境和自然冷源才可。


在新能源利用方面,數據中心屬于耗能產業,想要實現綠色化發展,除了提高能效之外,還必須使用新能源,以此來降低碳排放。


數據中心對此也已經有了相應的探索,張家口懷來大數據產業基地進行了超大規?!霸淳W荷儲”實踐,充分利用其豐富的風能和太陽能等優勢資源,為數據中心提供新能源用電;近期完工的東岳廟數據中心一期年用電量將超過2億千瓦時,耗能巨大,但其供電全部來自于水電,有效降低了數據中心的碳排放。同時,BIPV(光伏建筑一體化)等太陽能方面的應用也在逐漸增多,“東數西算”工程的全面啟動也將大幅推動對西部新能源的利用。


雖然目前規模還相對較小,但有關新能源的探索已經逐漸發展起來,不過,新能源的利用也存在成本問題。張福林指出,未來數據中心行業,綠電、綠證的應用比例必定會顯著上升,目前也已經有部分IDC的服務商通過各種辦法在使用綠電,但是新能源的應用成本在產業鏈中如何分擔,將是影響新能源使用的一大待解決問題。


運維管理方面,低能耗數據中心的智能運維成為當下討論熱點。相應的智能運維系統也已經問世,其通過核心的配置數據庫實現數據共享、流程間的關聯關系,減少數據誤導的出現,以實現管人、管物、服務等,達到提升效率,降低成本,推動數據中心綠色化發展。但智能運維系統在落地實施還需要進一步完善。


李震坦言,智能運維不僅僅是監控數據中心的情況,還需要與運維人員產生互動。運維人員可以使用系統,能夠根據系統來改善運維情況。一個較為理想的運維情況是,系統發揮70%的作用,剩余30%由運維人員來進行優化。


余熱回收,是對數據中心熱能資源的進一步利用。數據中心運維會產生大量的熱量,能夠被利用、被回收,且具備極大的能源價值和經濟價值,受到了廣泛的關注。


北京市《關于進一步加強數據中心項目節能審查的若干規定》中指出,要鼓勵數據中心充分利用機柜余熱等技術,目前國內已有多家數據中心企業開展相關實踐。


同時,余熱回收的探索也為數據中心與不同行業提供了跨行業合作的可能。在農業生產中,農作物生長需要大量的熱及二氧化碳,而數據中心產生的余熱恰好能夠滿足這些發展需要。從理論上講,數據中心行業與農業具備了并行發展的可能。



中國農業大學水利與土木工程學院副教授、碩士研究生導師袁小艷表示,數據中心耗能巨大,無論采取哪種冷卻手段,都可能排出20-40℃廢熱。呼吁將此廢熱用于溫室冬季供暖;夏季物料干燥如大豆、小麥、玉米、水稻等干燥用能,可設計通過管路切換至干燥室,或送至木材預干窯等以實現相關作用。如果將農業設施溫室規劃進“東數西算”的建設過程中,在工業CO2排放者與CO2消納者-設施溫室之間架起科技橋梁,使排放的垃圾成為寶貴的資源。


綜合來看,數據中心節電改造涉及政策合規、企業效益成本,具有復雜性,需要從制冷、新能源利用、運維、余熱回收等方面進行因地制宜的發展,不能盲目迷信新技術,要進行綜合考量才能落地相關改造方案。同時,數據中心的節能改造也提供了跨行業合作等多種可能性。在這一過程中,袁小艷表示,技術不是最難的,理念、意識和政策是更需要打通的核心環節。只有樹立相關意識,不斷推動相關實踐的落實,才能促進節能改造的發展。


政策法規
新聞熱點
泵組節電
建筑節電
照明節電
綠色電力
加熱系統節電
電機節電
會議展覽
輸變電節電技術
 
點擊排行
国产乱理伦片在线观看夜