让数据中心摆脱沉重的能源账单

2022-08-16

《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》明确提出，到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平。

如今，全球新生成的数据正以惊人的速度增长。据统计，全球数据量大约每11个月翻一番，而且这个周期还在随着时间的发展而缩短。这意味着我们需要提供更多的数据中心数据中心能耗管理，这将带来更多的能源需求，同时增加能源排放。因此，数据中心提供商必须大幅减少碳排放，加速向绿色数据中心迈进。

近日，工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局联合印发《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》（以下简称《意见》），明确提出，建设绿色数据中心是建设新一代信息基础设施。重要任务是保障资源环境可持续发展的基本要求，是深入实施制造强国和网络强国战略的有力举措。到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平。这就像是一个打开数据中心“绿色”领域的命令。

高能耗呼唤绿色数据中心

如今，数据中心已成为全球经济的基石。我国数据中心总数已超过40万个，但高能耗问题普遍，年用电量超过1.全社会用电量的5%。

调查显示，目前困扰大多数企业数据中心的最严重问题是计算密度的提高导致用电密度快速增加，数据中心的总拥有成本呈指数级增长服务器的增加。过去，数据中心的算力是目标，用电量是“通用商品”，但现在和未来，数据中心的算力是“通用商品”，用电量是“通用商品”。重点。

业内人士预见，未来的发展方向是所有企业的基本形态都将使用人工智能（AI）在云端处理大数据。云和人工智能的一切都不可避免地涉及大数据。如果人们现在不降低数据中心的能耗，那么毫无疑问，在不久的将来将会付出沉重的代价。

《意见》提出，大力推进绿色数据中心的创建、运维和改造，引导数据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路，实现数据可持续健康发展中心。

所谓的绿色数据中心是指数据室中的IT系统、冷却、照明和电气，以最大限度地提高能源效率并最大限度地减少对环境的影响。

“对于数据中心的可持续发展，选址尤为重要。”首席运营官李伟表示，“由于数据中心是高耗能行业，其电力负载供应必须高度可靠和稳定。建设容量充裕、供电价格相对较低的区域以降低运营成本。数据中心设备的能耗会转化为热量，因此为了最大限度地提高冷却系统的效率或使用自然冷源散热，更适合在室外环境温度适宜的地区施工。一年四季都比较冷，多风。”

联想数据中心事业群技术总监单兴丁介绍：“数据中心的选址要选好，尽量不要选择海南、广东等常年高温的地方，避开地方需要远距离输电的地方。因此，理想的地方是较冷、靠近发电站、有绿色能源的地方。”

目前，阿里巴巴、腾讯、百度、华为、联想等已陆续将数据中心转移至贵州。 “这是我国建设数据中心的新趋势。之所以选择贵州，是因为它不仅水电等清洁能源丰富，而且电价便宜，而且有很多恒温恒湿的洞穴，适合建设大型绿色数据中心，对于西部欠发达地区的大数据产业发展，可以提供高科技岗位，留住和吸引人才，可以说抓住了新机遇。”李伟说。

“练内功”提高能效刻不容缓

“数据中心虽然完成了从发达地区向欠发达地区的过渡，但并没有降低能耗。下一个挑战是提高能源效率（PUE），这需要数据中心‘体验内功’，更新和完善自身机制。”李伟指出。

据统计，目前数据中心的平均耗电量是大型商业办公楼的100多倍。一个大型数据中心使用的电量与美国一个小城市的电量相同，而为服务器供电和冷却所需的电力超过了数据中心的总运行量。费用的 40%。目前，我国很多数据机房存在大量低效系统，导致数据中心能源利用效率低下。能满足绿色数据中心要求的寥寥无几，还有很大的提升空间。

在加强绿色设计方面，《意见》指出，对新建数据中心在IT设备、机柜布局、散热降温系统、供配电系统、清洁能源利用系统等方面进行绿色设计指导应该加强。鼓励采用液冷、分布式电源、模块化机房、虚拟化、云化IT资源等高效系统设计方案，充分考虑电力环境系统的精准适配和IT设备运行状态；鼓励在自有场地建设自然冷源、余热回收利用自有系统或可再生能源发电等清洁能源利用系统；鼓励应用数值模拟技术进行热场模拟分析，验证机房的设计制冷量和流场特性。

指出：“绿色数据中心的概念在 IT 行业并不是一个新话题，已经提出了大约十年。从资深 IT 专业人士的角度来看，由三部委关于如何建设绿色数据中心的指导意见比较全面，亮点很多。长期以来，降低PUE值是每个数据中心运营商都在努力的目标。对于很多数据中心来说，距离实现还有一定距离。考虑到数据中心的整体架构，这需要提前规划设计，比如不同应用的可用性差异化、容灾机制等。”

《意见》提出新建大型和超大型数据中心PUE值应低于1.4，基本淘汰高能耗老旧设备。

单奖说：“现在国内很多传统数据中心的PUE值都大于2.2，远远落后于国际先进水平。因此，数据中心的设备应该使用绿色技术尽可能，比如联想采用首创的45℃温水冷却技术，PUE值低于1.1，为北大的科研创新提供了强大的算力保障。对于同一台电脑，不同厂家的节能效果是不一样的，所以IT产品应该是能效更好的。”

此外，《意见》指导性提到建立绿色运维管理体系，“明确节能、节水、资源综合利用等发展目标，同时兼顾气候环境和自身负载变化、运行成本等因素来科学制定运维策略，如果发现很多电脑并不总是需要高峰负载运行，应该考虑根据需要关闭部分运行，这样可以通过有效的运行和维护控制来实现。”单学丁又说。

完善绿色标准评价体系

近两年，由中国电子学会起草、中国电子标准化技术研究院参与编制的《国家绿色数据中心试点评价指标体系（2017）》）重点关注对先进适用技术的推广、使用、运行和维护，在管理体系建设、能效提升、水资源利用、有害物质控制、废弃电器电子产品处置、可再生能源和清洁能源等方面作出了具体规定应用程序等。

去年，为总结和推广国家绿色数据中心试点经验和做法，全面提升数据中心节能环保水平，三部委选择了49家国家绿色数据中心发挥先进示范作用。

在推进相关试点工作时，工信部节能司节能司副司长袁玲表示，绿色数据中心国家标准已经修订，行业已指导标准委、四院编制《数据中心资源利用电能效率要求和能效要求及要求》。 《测量方法》等一系列重点标准，作为试点建设和评价的核心依据。

“相比欧美建立绿色数据中心的早期进程，我们今天正在迎头赶上。但是，中国数字经济发展后，我们已经感受了国外客户十多年的阵痛随着5G时代的到来，数据中心需要处理更多的数据，计算密度更高，能耗成为首要考虑因素，建设数据中心的一系列标准配置必须对机房设计、应用及基础设施结构、液冷等关键节能技术的指导意见，细化到可实施。”单说。

为确保绿色数据中心满足高质量发展要求，《意见》提出建立健全绿色标准评价体系等长效机制。 “很显然，这是国家结合现有基础条件制定的长期目标。如果可以分为阶段性目标，分步推进，推动国内企业一步一个脚印，我相信能源效率目标值会更快实现。”李伟说。

“希望政府能够对率先采用绿色技术的企业给予一定的激励和肯定，比如表彰和提高企业的商誉，对于欺诈行为可以有一定的惩戒和约束制度……另外，未来也可以鼓励。推动更多的企业将绿色数据中心机房作为特色产品送到‘一带一路’沿线国家。”李伟强调。 （记者华玲）