数据中心是新型基础设施节能降耗的关键环节,也是促进全社会降碳增效的有力抓手。近日,工信部等6部门公布2021年度国家绿色数据中心名单,包括通信、互联网、能源、金融等领域44家数据中心入选。至此,我国已先后创建三批共计153家国家绿色数据中心。

创建绿色数据中心有哪些考量

2021年7月份,工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》(以下简称《三年行动计划》)提出,到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE降到1.3以下。硬指标与时间表的设定,将进一步加快绿色数据中心的普及。

上海超算中心云计算大数据部副部长徐莹在接受中国经济时报记者采访时表示,《三年行动计划》提出了六大行动,包含了新型数据中心建设布局优化、网络升级、算力赋能、产业链稳固、绿色地毯、安全可靠等。这可以被视为“东数西算”这一国家战略落地实施的重要一环,也是“十四五”数字经济发展规划中的重要工程。

中央财经大学绿色金融国际研究院特约研究员纪飞峰在接受本报记者采访时表示,随着数字化的快速发展,数据存储、计算和应用需求大幅提升,数据中心作为高耗电的数字基础设施,其规模增长必然带来能耗大幅增长,全国数据中心年耗电总量已超同期全国全社会用电量的2%,且仍在不断增加。而根据《“十四五”信息通信行业发展规划》,到2025年,全国数据中心总算力规模超过300EFLOPS,将是2020年的3.3倍。

“在当前能源资源日益紧张、环境治理任务严峻的形势下,数据中心加快绿色转型、节能降耗,成为保障资源环境可持续的必然要求,有利于全社会提高能源资源利用效率,有助于实现‘碳达峰、碳中和’目标。因此,绿色数据中心是数据中心发展的必然选择。我国创建绿色数据中心并设定PUE标准,可以鼓励和倒逼数据中心加快绿色转型,促使企业加大研发创新并积极尝试应用更先进的节能降耗技术和设备。”纪飞峰说。

如何更好引导数据中心走低碳高效的绿色发展道路

纪飞峰表示,引导数据中心走低碳高效的绿色发展道路,可从规划布局、准入审批、奖惩机制、技术创新、能源供应等方面入手。例如,通过“东数西算”工程,布局引导数据中心产业在西部建立,将有效提高对西部风光水等清洁及可再生能源的使用。同时也要防止重复建设导致资源浪费;在准入审批上应设置PUE指标底线,并作为重要的竞争性指标之一,鼓励市场参与主体不断努力降低PUE值;可以通过奖惩机制鼓励企业通过改造升级、优化运行等手段减低能耗,达到指标的给予奖励,超标运行的予以处罚。例如,鼓励企业采取更节能的液冷系统,更加精准、智能地优化控制温度等;要鼓励开展节能降耗技术研发和创新,可给予相关企业专项的研发补助资金、专项的研发优惠贷款等支持。在能源供应上,可考虑设置梯级电价,鼓励数据中心开展绿电直购、储能及梯次利用等探索。

徐莹表示,近几年,随着人工智能应用的不断成熟,新型的智能计算中心在各地落地,在智慧城市、疫情防控、自动驾驶等领域,提供多样化的算力服务。东部地区,计算密集型算力中心的PUE控制在1.35以下,一般的风冷技术无法达到,需要用到水冷技术,可以全浸没式冷却,或者冷板式液冷服务器。目前,国内的主流硬件厂商,如联想、浪潮、中科曙光已经有能力提供一整套冷板式液冷服务器。

徐莹认为,在长三角地区的气象参数下,要提高存量的数据中心的PUE,需要降低冷机部分的用电量,或采取延长自然冷却时间的措施。大量存量小型的数据中心大都采用风冷直膨式精密空调,并没有自然冷却的措施,而风冷系统本身的效率又较低,导致大部分存量小型数据中心的PUE停留在1.8左右。氟泵自然冷技术的出现可以实现小型数据中心的PUE降到1.4以下的要求,但是改造的费用及改造周期都是需要综合考虑的。

“新型数据中心在西部地区的建设可以进一步降低能耗比,并就地使用西部的绿色能源,带动当地的数字经济产业发展。云上贵州的建立带动了当地数据中心产业的迅猛发展,起到了很好的示范效应。提高西部地区算力中心的使用效率(上架率65%以上)需要提升网络质量。目前贵州到长三角枢纽网速单向时延将缩短到15毫秒以内,比国家整体方案要求的指标还要快5毫秒。甘肃庆阳到西安的直连链路已经建成使用。三大运营商已经提出了算力网络的概念和架构,从算力度量、算力感知、算力路由、算力交易及算力编排等几个难点着手,充分利用现有的成熟网络控制技术实现多维度算力资源的调度和交易。”徐莹说。

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