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      綠色未來:數據中心的可持續變革之旅

      來源:施耐德電氣 作者:Harris編輯 更新時間:2024/3/25 7:30:11

      摘要:日前,中國信息通信研究院人工智能研究中心副總工程師王蘊韜、里瑞通(Digital Realty)大中華區解決方案架構師經理李新宇、首都在線運營中心總監李光耀、施耐德電氣全球數據中心科研中心總監林密做客數據中心《Future Talk》欄目,圍繞“數據中心的可持續發展”展開深入分析和探討。

        1987年,聯合國世界環境與發展委員會將可持續發展定義為“既滿足當代人的需求,又不損害后代人滿足其需求的能力”,這一度被視為其官方定義。隨著時間推移,可持續發展理念不斷發展、演變,但其核心精神始終圍繞著不局限于追求短期效益,著眼于長遠的福祉與發展。

      如今,在“雙碳”目標和數字經濟快速發展的雙重推動下,各行各業正處于綠色低碳轉型的重要關口。數據中心作為IT基礎設施的重要組成部分,因其高耗電高耗水以及巨大碳排放量,其可持續發展需求更為迫切。數據中心運營商在制定可持續發展策略時,不僅要考慮優化能效、降低運營成本,更要最大限度地減少對環境的長期影響。

      日前,中國信息通信研究院人工智能研究中心副總工程師王蘊韜、里瑞通(Digital Realty)大中華區解決方案架構師經理李新宇、首都在線運營中心總監李光耀、施耐德電氣全球數據中心科研中心總監林密做客數據中心《Future Talk》欄目,圍繞“數據中心的可持續發展”展開深入分析和探討。

      可持續目標明確數據中心加速向綠

      自2016年以來,中國的算力規模一直保持約40%的高速增長,推動了數字經濟的迅猛發展,尤其在人工智能等創新技術和應用的牽引下,算力的重要性日益凸顯。2023年10月,工信部聯合多部門印發《算力基礎設施高質量發展行動計劃》,著力推進算力基礎設施綠色低碳發展,并提出了一系列具體措施。

      數據中心作為算力的核心載體,其可持續性被提到了更加重要的位置。王蘊韜指出,“從需求、政策到技術層面,當前的行業環境已經為數據中心的可持續發展奠定了良好的基礎,也指明了清晰的方向。”

      雖然目標明確,但圍繞這一目標的實踐仍相對滯后。作為數據中心、行業關鍵應用領域基礎設施建設和數字化服務的全球領導者,施耐德電氣認為當前數據中心行業正面臨兩大挑戰:一是缺乏量化指標,難以衡量不同數據中心的可持續性,以幫助終端用戶和投資者進行決策;二是缺乏跨部門間的發展共識,企業為更好地促進可持續發展,需建立跨部門共識、設定集團目標并采取有效措施。

      林密指出,指標量化是驅動數據中心可持續發展的第一步。旨在提供參考基準,更好地支持數據中心運營商,賦能行業實現自身的可持續發展目標,施耐德電氣提出了首個用于衡量數據中心環境可持續發展的指標框架。

      施耐德電氣提出了基于能源消耗、溫室氣體排放、水資源利用、廢棄物產生和對當地生態系統的影響等五個方面,以及28個細化的關鍵指標,用于衡量數據中心對環境的影響。此外,針對數據中心所處的不同可持續發展階段,采用不同指標對環境影響進行量化評估。

      作為全球最大的數據中心、托管和互聯解決方案供應商之一,里瑞通(DigitalRealty)在全球6大洲50多個地區擁有超過310座數據中心,其位于香港的兩個數據中心已然成為助力中國企業出海的優選之一。DigitalRealty互聯解決方案ServiceFabric™,聯通了超130個自有數據中心、超370個第三方數據中心以及多個公有云。此外,目前已超過70個成員加入了該目錄,列出了100多項服務,包括與200多個全球云入口的安全直連。ServiceFabric™正在重新定義客戶和合作伙伴與DigitalRealty全球數據中心平臺互動的方式,通過營造一個開放協作的環境,助力企業高效構建并輕松協調其理想的解決方案。

      長期以來,DigitalRealty秉承可持續發展理念,專注于打造綠色高能效數據中心,李新宇表示,里瑞通擁有1GW可再生能源容量,旗下的126座數據中心匹配100%可再生電力,有超110萬平方米綠色建筑認證。不止于此,DigitalRealty還設立2030年達成全球減碳68%的目標,并且作為數據中心提供商中最大的可再生能源買家,發行了專用于綠色項目的行業首只綠色債券。

      圍繞數據中心可持續發展目標,擁有十幾年數據中心運營經驗的首都在線也進行了多方面的探索。作為國內較早的全球云網一體化云計算服務商,首都在線實現了公司發展和能源節約協同,積極踐行節能環保理念。為了更好地適應算力高速增長及自身發展需要,首都在線結合“東數西算”戰略,在全國范圍內進行數據中心優化布局。與此同時,首都在線高度重視低碳節能,李光耀指出,這不僅僅是響應國家戰略的舉措,也是內部效益的重要考核標準,在很大程度上優化了企業投入產出比。

      戰略戰術雙管齊下規劃可持續發展路徑

      伴隨算力需求快速增長、功率密度不斷提升,數據中心如何在提高市場匹配度的同時,實現節能降耗,實現可持續發展,已經成為行業亟待解決的問題。林密認為,數據中心運營商應從戰略和戰術兩大維度規劃可持續發展路徑。

      在戰略層面,企業需要基于自身實際情況,制定切實可行的可持續發展目標。對于新興的企業級數據中心而言,可以圍繞PUE和WUE設定目標。

      在戰術層面,企業需要明確實現可持續發展的具體途徑,包括綠色能源購買、高效設計、碳足跡數據收集、持續監測優化可持續發展狀態。

      Digital Realty作為行業領先的示范企業,基于一系列可持續發展目標的制定,致力于提供業內領先的提升能源生產率、資源效率,從而降低擁有成本、有效提高客戶價值的數據中心解決方案;提高能源、水、廢棄物和碳排放等多領域資源效率;定期向利益相關方通報績效。

      例如,在數據中心的設計與施工方面,Digital Realty以多項具體舉措積極踐行可持續發展。包括采用緊湊的多層結構、可回收建筑材料、無水冷卻系統、雨水收集系統、提高非飲用水使用量,采用健康的室內空間材料和飾面等。目前,其32%的管理運營組合已獲得一項或多項全球可持續建筑標準認證。

      首都在線則是由整體規劃和頂層設計出發,在數據中心建設、運營、銷售的全生態產業鏈中落實低碳節能。在設計初期,首都在線注重設備選型和市場匹配度,采用節能產品,實現余熱回收再利用;在運營過程中,實施精細化管理,提升每一位運營人員的節能意識。

      “在蕪湖項目中,我們對太陽能和光伏技術做了大量投入,同時引入了液冷技術;在北京,與機房熱力公司和物業合作,成功實施了余熱回收;在懷來實施的雙系統制冷方案,基于自然冷卻技術,20攝氏度以下即可達到節能效果。”李光耀介紹。

      王蘊韜則指出,數據中心可持續建設上還有一些問題值得關注,目前綠色能源仍存在存儲難、傳輸難、不穩定的情況,特別是在用電量大的東部地區,資源更為匱乏。此外,盡管人工智能驅動智能計算的需求與日俱增,但數據中心布局仍以通用計算為主,如何進一步提升智算占比,平衡算力供給,仍是未來需要解決的問題。

      以數字化創新驅動可持續發展變革

      隨著新一代信息技術加速突破應用,作為數字化時代“新基建”的數據中心行業正經歷一場由技術革新引領的可持續發展變革。

      目前,以人工智能為代表的數字技術、存儲、通信、算力技術等在數據中心運維中發揮了重要作用,推動行業綠色可持續發展。王蘊韜進一步強調,未來的重點不僅是采納新技術,更要注重培育新技術、新產業、新業態和新生態,為行業的持續創新發展打下基礎。

      與此同時,人工智能算法和深度學習模型對數據中心的計算需求愈發嚴苛,需配備新一代服務器、冷卻系統和網絡設備。伴隨未來生成式AI技術發展和智算占比增加,數據中心的可持續發展將迎來更大挑戰。

      面對行業變革,李新宇和李光耀一致認為,數據中心的建設者和運營方,不僅要推進技術的創新升級,更需要從根本上考量數字化架構,基于客戶需求進行定制化建設。模塊化是關鍵策略之一,采用模塊化設計不僅能保證可擴展性和適應性,還能有效提升效率與環境效益,實現資源的高效分配和利用,從而最大限度地減少浪費,提高可持續性。

      施耐德電氣從賦能者角度出發,提供戰略咨詢、目標制定和一系列軟件工具。在設計階段,借助于施耐德電氣ETAP數字化軟件,數據中心規劃者可以通過供配電系統的分析,減少因為配電系統層級眾多且運行方式復雜而帶來的計算工作量和工作負擔;在運營階段,尤其要以軟件和數字化等工具支持可視化數據中心的能源與資源的使用,持續改善數據中心運營,實現節能減碳。此外,施耐德電氣不僅可以協助數據中心運營商采用可再生能源,在供應鏈側更致力提供綠色低碳產品,助力數據中心可持續發展。

      面向未來,林密提出三點建議:一是隨著行業規模持續擴大,數據中心運營商應采用PUE、WUE、可再生能源使用比例、碳足跡排放等多樣化的量化指標,從多維度評估對環境的影響;二是采用更多分布式能源和儲能系統,提升供配電可靠性和可用性;三是更廣泛采用液冷技術,提升制冷系統可靠性的同時,降低系統能耗、水資源消耗量以及噪音水平。施耐德電氣將持續加碼創新與研發投入,為客戶提供具體實施路徑與有力支持,賦能數據中心行業綠色發展。

      編輯:Harris

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