建設綠色DC有多難？

　　“中國二氧化碳排放，力爭在2030年前達到峰值，力爭在2060年前實現碳中和。”這就是“雙碳戰(zhàn)略”，而且是近在眼前的戰(zhàn)略目標。它將在未來改變每個人的生活，也正在重構每一座IDC。

　　確實如此。

　　在“雙碳戰(zhàn)略”下，電力行業(yè)正在被重構，發(fā)電廠的煙囪和水塔已在消失，風電和光電將替代傳統能源；交通行業(yè)也正在被重構，汽車排氣管已在消失，到2030年純電動車市場滲透率將超過33%。

　　同樣在重構的還包括IDC，而且IDC“煙囪”消失的速度，甚至比汽車排氣管更快。IDC是能耗大戶，更是碳排放大戶。相關數據顯示：2018年，全國數據中心總耗電量為1500億千瓦時，占社會總用電量的2%。預計到2025年，數據中心總耗電量還將增加一倍，這相當于三個三峽大壩全年發(fā)電量。

　　高能耗即意味著高碳排放量，但綠色數據中心不能僅依靠植樹造林。購買碳減排量或綠電也只能暫緩燃眉之急。而將傳統數據中心重構為下一代綠色數據中心，需要綜合考慮機房內外等諸多方面，需要綜合應用數字化、智能化等諸多技術，例如應用綠色能源、提升資源利用率、智能管理提升效能。低碳化、電氣化、智能化正是實現碳中和的關鍵要素。而華為就在融合數字技術和電力電子技術，推動能源革命，共建綠色美好未來。

　　問題由此而來，綠色數據中心該如何建設？推動能源革命，降低PUE是關鍵，其中重構制冷系統又是重中之重。在此方面世界各地的科學家可謂較勁腦汁，微軟在蘇格蘭奧克尼群島海岸附近建“水下數據中心”，利用寒冷的海水散熱；中國的張北草原年均氣溫僅有2.3℃，常年的免費空調，也吸引了眾多IDC服務商。

　　廊坊年平均氣溫為11.9℃，地理優(yōu)勢雖然不能與高寒草原相比，但同樣可以充分利用自然冷源。萬國數據廊坊一號數據中心和廊坊二號數據中心，采用華為的智能間接蒸發(fā)冷卻方案，有效地延長了自然冷卻使用時間，最大限度降低數據中心制冷系統能耗，相比傳統冷凍水方案節(jié)能8~10%。

　　

　　萬國數據廊坊一號數據中心和廊坊二號數據中心

　　這就是在推掉IDC制冷系統的“煙囪”。IDC不能“靠天吃飯”，但可以靠技術吃飯。華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案可以讓每一度電都用在算力上。根據ICTresearch《2020-2021年中國數據中心蒸發(fā)冷卻空調產品市場報告》顯示，華為間接蒸發(fā)冷卻（AHU）解決方案以34.5%的市場份額，穩(wěn)居中國市場第一。

　　更重要的是，相比于架構松散的、且需經過多次換熱的傳統冷凍水制冷系統，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案，采用模塊化和預制化的架構，實現“一箱一系統”，制冷系統交付時間縮短50%。

　

　　數據來源：ICTresearch《2020-2021年中國數據中心蒸發(fā)冷卻空調產品市場報告》

　　同樣是在廊坊，另一座IDC也很具有借鑒意義。該項目因為引入AI技術，推倒了IDC的“煙囪”，并因此入選中國節(jié)能中心重點節(jié)能技術應用典型案例（2019）名單，年省電費超過2000萬元。

　　廊坊華為云數據中心總面積54000平方米，共部署了4000余個機柜，IT機柜設計功率為30+MW。為提升冷卻系統運行能效，數據中心采用華為iManager NetEco6000數據中心基礎設施管理系統。

　　廊坊華為云數據中心

　　此解決方案基于AI的iCooling節(jié)能算法，建立了能耗與負載、氣候條件、設備運行數量等可調節(jié)參數間的機器學習模型。也就是說，IDC是一個不斷變化的環(huán)境，而AI可以不變勝萬變。

　　以廊坊華為云數據中心為例，iCooling@AI能效優(yōu)化解決方案可將數據中心年均PUE值，從1.42降至1.26，這遠遠低于北京PUE1.4的紅線標準，與烏蘭察布數據中心PUE標準大體相同。

　　綠色數據中心的供配電系統，也正在重構。在數據中心能耗排名中，供配電系統位列第三，約占數據中心總能耗的10%，而傳統供配電系統功率密度低，且隨著IT設備功率密度的增長，占地面積越來越大。

　　在此方面融合是大勢所趨，華為FusionPower6000智能電力模塊方案就將輸入輸出柜以及UPS融合于一體。這樣在使用過程中，不僅能夠減少繁冗配電，更是能夠為用戶節(jié)約30%的占地面積。而且供電系統整體效率高達97.5%，相對于傳統攢機方案的整體效率提升了3%。

　　不僅如此，UPS不間斷電源作為數據中心的動力心臟，電池的可靠性直接影響到數據中心是否能夠穩(wěn)定運維。華為在FusionPower系列解決方案當中，采用了自研UPS鋰電池儲能系統——智能鋰電SmartLi，以代替?zhèn)鹘y的鉛酸電池。

　　傳統鉛酸電池是不折不扣的環(huán)境殺手，其酸、堿電解質溶液，會使土壤和水系酸性化或堿性化，而且鉛酸電池的能量密度僅是鋰電三分之一。同時，鉛酸電池最多5~7年就要更換一次，TCO沒有任何優(yōu)勢。

　　鋰電則在重構IDC領域，就像其已經在重構汽車行業(yè)。華為智能鋰電SmartLi解決方案壽命可達10~15年，2倍于鉛酸壽命。在世紀互聯蘇州國科數據中心項目中，其對比傳統方案，10年TCO降低20%，機柜出柜率提升10%，這對寸土寸金的IDC尤其重要。

　　碳中和的關鍵是要構建以新能源為主體的新型電力系統，核心是“發(fā)、輸、配、用、儲”各環(huán)節(jié)都將全面構建在數字技術與電力電子技術之上。當然，綠色數據中心還要從源頭做起。通過使用清潔低碳能源、提高能效來降低數據中心的碳排放，才能實現碳減排和碳中和目標。例如風電、太陽能光伏發(fā)電，都將為數據中心提供源源不斷的動力。

　　華為的獨特價值是長期研發(fā)投入積累的數字技術與電力電子技術，專注于融合創(chuàng)新，加速能源數字化，使能千行百業(yè)產業(yè)升級。同時加速清潔能源發(fā)電，建設綠色交通、綠色站點、綠色數據中心，從而最終實現零碳建筑、零碳園區(qū)、零碳城市。

　　以全場景光儲解決方案為例，其就可將光伏從補充電改變成為主力電，讓數據中心使用上綠色能源。大型光伏電站可利用華為±1500V雙極組串架構，降低光伏度電成本，使其低于火電、核電和風電。而這就是從源頭開始重構數據中心，因為只有在IDC使用清潔低碳能源后，零碳數據中心才將真正出現，IDC的“煙囪”也才終將被推倒。