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聚焦绿色低碳,高耗能的数据中心如何“瘦身”?
发布时间:2022-11-18 09:28浏览次数:

党的二十大擎画了中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图。学习贯彻落实党的二十大精神,就是要付诸于扎实有力的行动,确保党的二十大精神在上海经信领域落地生根、结出硕果。

为展示上海经信人敢为先锋、先行探索、带头突破,从11月开始,上海市经信工作党委、上海市经信委与人民网上海频道开辟专栏,报道上海产业抢抓绿色低碳、元宇宙、智能终端、数字经济新赛道,积极布局未来产业的典型案例和生动场景,用更具创造性的探索和实践,呈现“精神伟力”的奋斗画卷、“思想伟力”的精彩答卷和“实践伟力”的壮丽长卷,演绎中国式现代化。

数字经济下的数据中心是什么样?走进位于浦东外高桥的万国数据全球运营指挥中心,和印象中“钢铁侠”不一样的是,满满科技风与太空感扑面而来,颇有科幻电影中太空舱指挥中心的味道。

万国数据全球运营指挥中心

位于核心区中央的承重柱就像是全球运营指挥中心的“脊梁”,撑起的天花板上有一环环白炽灯圈围绕,灯圈下是一张圆形指挥调度台,每当模拟演练重大事件时,天花板周围常亮的蓝光就会瞬间变成红光,指挥官们就会围坐在这里,通过正对面屏幕联动全国进行整体的协调。

作为数字经济的“底座”,绿色低碳已经成为数据中心发展的重要趋势。“绿色发展已经是全球化的趋势。万国数据作为第三方数据中心行业中的头部企业,应该在践行绿色发展发面起到带头作用,不断锻造企业的可持续发展能力。”万国数据中国区联席总裁梁艳表示。

万国数据

硬核科技,打造联动协作的绿色数据中心

万国数据运营中心副总裁杨韬介绍,围绕在中心指挥调度台周围的10余个岗位,则聚焦不同的管理平台,这里的专家会作为第三道防线实时处理全国乃至全球数十个中心发生的问题和服务请求。如果发生任何问题,每个职能之间还会根据实际情况进行联动协作。

“电、暖、弱、消”是数据中心运营的四大核心专业,在GOCC分别部署了专家席位和万国数据自主研发的全球运营指挥中心专用系统:

电气专家岗通过电气运营系统,实时监控全国DCU的电气系统健康度,从220KV供电站一直到机柜内的PDU,确保电气系统不间断运行,专治“急性病”;

暖通专家岗则更关注“慢性病”,基于暖通排障系统,将上百个暖通故障场景和专家库规则形成系统规则,实现了系统秒级故障定位和辅助排障,不放过任何趋势异常;

消防专家岗专注于各个DCU消防系统的正常运行,在传统的消防监控系统之外,消防运营系统可实时呈现全系统的关键参数和异常;

弱电专家岗是全球运营指挥中心最重要的岗位,支撑和守护着万国数据运营的“神经系统”,保证着所有传输数据的准确、完整和干净,同时也保证着各个系统连接的稳定、高速和正常,让全球运营指挥中心作为“神经中枢”可以充分发挥作用。

此外,专门设立了独有的环境风险岗,用于预警和管控环境类风险对于数据中心运营安全的影响。

数据中心支撑起强大算力,也承载了较大的能耗压力。作为重点用能单位,节能和能效提升是企业必须攻克的难题。

“目前,全球运营指挥中心PUE(电能使用效率值)已达到1.22。”杨韬算了一笔账,在满负荷状态下,绿色数据中心每年能节省用电约1000万千瓦时。

能耗“瘦身”,秘诀何在?

杨韬举例,在供电侧,变双路不间断供电为单路高压直流供电。“通过调整供电架构,降低用电损耗的同时,也提升了用电效率。”杨韬说,不仅如此,通过采购和使用绿电,数据中心实现了低碳转型。“目前公司在全国的数据中心绿电使用比例已达到34%。”

用电侧,以能耗监测系统实现绿色智能运营。步入数据中心监测平台,显示大屏上,多条数据曲线实时变动。“节能增效依靠的是精细化运营。”杨韬介绍,通过动态监测服务器负荷变化、室内外温湿度、暖通设备运行频率等关键指标,有效指导决策,优化设备调用,实现精确制冷。

杨韬表示,相对于传统数据中心,绿色数据中心具有资源消耗少、能源利用高、运维水平强等特点。

万国数据是数据中心绿色化建设的一个缩影。得益于数字经济的蓬勃发展,无论是传统数据中心的转型还是新建数据中心的扩展,绿色数据中心正由点及面迅速扩展。

2022年7月,上海分别针对绿色低碳、元宇宙、智能终端产业3条新赛道制定了行动方案。绿色低碳方面,上海将把握能源清洁化、原料低碳化、材料功能化、过程高效化、终端电气化和资源循环化“六化”发展趋势,实施绿色低碳产业培育、特色园区升级、产业生态完善三大行动。目标是到2025年,产业规模突破5000亿元,基本构成2个千亿元、5个百亿元、若干个十亿元的产业集群发展格局,重点培育10家绿色低碳龙头企业,100家核心企业和1000家特色企业。

因地制宜,使用绿色能源

“全球减碳的浪潮中,没有一家企业能置身事外。在这方面,万国数据正在走出了自己的道路。”从2001年创立,万国数据历经2016年在美国纳斯达克上市、2020年香港联交所主板二次上市,再到如今运营着全国近百座数据中心,覆盖超1300万个监控测点,超700家头部客户……梁艳表示,历经20年发展,万国数据面向5G、AI、工业互联网、区块链等新兴领域不断革新突破,已成为一个在数据中心行业具备硬核实力、高技术壁垒的“新基建”服务提供商。

2021年2月以来,万国数据的上海四号数据中心通过水电直购的方式。据梁艳介绍,万国数据的上海三号和上海四号数据中心,都是依托公司和三峡做的电力交易,采购后者的水电资源。这使得绿电比例达到95%,在IT负载增长30%的基础上,二氧化碳排放量同比下降超过10%。

上海四号也是万国数据全国首个部署锂电池储能电站技术的数据中心,自2018年10月开始,通过在谷时进行储能充电、峰时平时进行放电,实现了包括数据中心锂电池的梯次利用,优化供电容量降低数据中心成本,因地制宜利用各种可再生能源,推动源网储荷一体化在数据中心行业的落地。

凭借在碳减排方面的突出表现,万国数据的上海四号数据中心在今年7月由开放数据中心委员会(ODCC)公布的第二批“数据中心低碳等级评估”评审结果中,在PUE测量值、CI碳排放强度、CER碳减排比例三大关键指标上均得到满分,并最终获得了“碳减排数据中心引领者”评级。

目前万国数据覆盖上海、昆山、太仓、常熟的数据中心集群已经实现互联,形成了“四城联动”的规模效应,满足区域内高速互联和数据交换的需求,并通过环网连接到全国数据中心集群,实现云网资源与服务的灵活调度和按需使用,为各行业的数字化转型提供重要依托。

此外,万国数据因地制宜采用绿色能源。比如,在张北采购风电,在上海和成都采购水电,在广东参与新能源交易,成为行业中第一批参与以上地区绿色电力交易的企业。

在上海,万国数据上海三号数据中心充分利用华东区域丰富的太阳能,在充分利用园区可再生能源的基础上,结合建筑南向外立面的无窗特点打造太阳能墙。通过墙体外立面的一层太阳能面板发电,上海三号数据中心提高可再生能源的使用比例,每年可减少消纳传统火电9万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放63.3吨。

多措并举,推动2030年碳中和目标实现

在云计算、AI、元宇宙持续爆发,推动数字经济快速增长的当下,数据中心关键“数字底座”的作用愈发凸显。双碳目标背景下,如何让具有强用能和长周期特征的数据中心实现碳中和成为一个巨大的挑战。

万国数据基于20年运营超过80座自建数据中心的经验,创新打造出第一代Smart DC。

梁艳介绍说,万国数据在去年5月正式启动了以“多场景适配、节能高效、敏捷交付、智能运营”为目标的下一代Smart DC的研发工作。招募了大量优秀人才,并在企业内部将研发工作命名为“奇点计划”,寓意该项目将汇聚内外部平台创新动力和能量,搭建出对未来数据中心行业有价值的产品和解决方案。

万国数据第一代Smart DC

Smart DC围绕绿色低碳、敏捷交付及智能运营核心业务版块,能够为客户利用新技术构建零碳数据中心、预制化数字化建设交付、全栈智能管理方面创造体验。”

其中,在绿色低碳方面,万国数据以打造零碳数据中心为目标,重点探索实践液冷、储能及氢能等新型能源架构和新技术方案,形成Turbo系列产品。

在敏捷交付方面,万国数据基于全生命周期数字化能力,打造适配各类型建筑的D-Pre系列,可实现四大方舱的标准模块化设计、预制化生产、标准化装配及白盒化接维,创造快速优质、标准复制、弹性扩容和精准透明价值。

在智能运营方面,万国数据基于运营实践及自研软硬件协同,形成X-BP系列产品,打造更懂数据中心的机电系统,实现全栈智能管理,最优化TCO,带来极致能效和安全保障。

杨韬表示,“通过单一的减碳方式很难实现数据中心的可持续发展。我们认为,需要综合以下三个途径才能达到碳中和:以PUE趋近于1为目标,利用新技术强运营方式实现能效提升;以CUE降至0为目标,强化节能减排的同时,采用能源投资、绿电(证)交易等组合模式加以推动;强化数据中心与城市能源体系综合复用,提升能源整体利用效率,形成碳中和能力高质量输出。”

去年万国数据发布了首份ESG报告,提出到2030年实现全面碳中和的目标,相应制定了从节能减排到绿电交易、从能源投资到碳资产运营的全范围实施路径规划,并在四大方面开展相关实践。

一是通过使用自建的智能化指标平台、预制模块化手段、以及AI技术的深度融合等方式,实现设计优化、大规模敏捷交付和精细化高效运维,最终降低全周期碳足迹。二是投资新能源,并结合绿电、水电、风光相关能源直购和绿证采购等方式,优化数据中心能源结构。三是构建数据中心生态体系中的低碳供应链,将自身碳中和能力赋能整个行业。四是积极参与碳交易,持续实践碳减排相关技术。

“企业层面的碳中和过程是成本溢价、碳中和效果、各主体认可程度之间的综合博弈和统筹过程。企业需要通过在供能侧持续优化能源结构,在用能侧不断提高能效水平,在抵消侧积极践行碳抵消策略,最终以这三方面多元化的组合形式实现碳中和。”杨韬认为。

在践行绿色低碳发展的同时,万国数据也持续扩大并完善自身数据中心平台化战略布局。今年,公司启动海外拓展计划,并选择东南亚地区作为首个落脚点。

在“双碳”目标下,让数据中心“变绿”、让网络“变绿”、让信息基础设施“变绿”,已经成为全行业推进的共同目标。梁艳表示,万国数据将充分发挥行业领导者的带头作用,与产业链上下游参与者不断加强合作,打造更加开放、共享的行业生态,推动我国数据中心运行维护迈向世界先进水平。

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