什么是绿色数据中心?
绿色数据中心是指用于容纳计算机系统及相关组件(服务器、存储、网络设备等)的设施,其设计和运营旨在最大限度地减少能源消耗、用水量和碳排放。绿色数据中心的关键策略包括:采购可再生能源(风能和太阳能购电协议,或现场发电);高效冷却系统(利用室??外空气或水进行自然冷却,高密度服务器采用液冷,以及人工智能优化的冷却控制);高电源使用效率 (PUE) 目标(一流的数据中心 PUE 低于 1.2,而行业平均水平为 1.5-1.6);废热回收用于区域供热或工业流程;以及用于需求侧管理和备用电源的电池储能。在政府政策(“东西方融合”战略)和主要云服务提供商的企业可持续发展承诺的推动下,中国的数据中心行业正面临着越来越大的降低能源消耗和碳排放的压力。
关于绿色数据中心的5个关键问题
电源使用效率 (PUE) 是数据中心总能耗与 IT 设备能耗的比值。PUE 为 1.0 表示所有能源都用于 IT 设备,没有额外开销;PUE 为 2.0 表示冷却、配电和其他开销的能耗与 IT 设备能耗大致相等。一流的超大规模数据中心(例如 Google、Microsoft 和 Meta)通过先进的冷却和配电设计,实现了低于 1.1 的 PUE 值。中国国家标准 GB/T 32910 为新建数据中心设定了 PUE 目标值:一般数据中心低于 1.4,而位于中国北方、具备自然冷却条件的大型数据中心低于 1.2
绿色数据中心采用一系列先进的冷却技术:例如,在温度适宜的情况下,利用室外空气进行自然冷却的空气侧节能器;水侧节能器采用冷却塔或干式冷却器;直接液冷 (DLC) 将液体直接循环至服务器组件,适用于高密度机架;浸没式冷却将服务器浸入介电液中以实现最高效率;以及人工智能驱动的冷却控制系统,可根据 IT 负载、天气和能源价格持续优化冷却设备的运行。随着人工智能服务器的功率密度超过每机架 50-100 kW,远远超出传统风冷的制冷能力,液冷的重要性日益凸显。
中国的“东数西算”战略于2022年启动,旨在将数据中心建设从能源受限的东部城市转移到可再生能源和土地资源丰富的西部地区。已在贵州、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆、京津冀、长三角和粤港澳大湾区指定了八个国家级计算中心。西部中心受益于较低的土地成本、较凉爽的气候(可实现自然冷却)以及丰富的风能和太阳能资源。该战略旨在提高国家数据中心的能源效率,同时减少不断发展的数字经济带来的碳排放。
人工智能和机器学习正在变革数据中心能源管理:由谷歌DeepMind率先开发的AI驱动的冷却控制系统,能够根据IT负载、天气和能源价格持续优化冷却设备设置,从而实现30%至40%的冷却能耗降低。预测性维护算法分析传感器数据,在设备发生故障前识别即将发生故障的设备。工作负载调度系统将灵活的计算任务转移到能源成本低或可再生能源发电量高的时段。AI驱动的配电管理系统优化了UPS和电源转换效率。这些AI应用正在推动数据中心从静态的、过度配置的设计模式转变为动态的、按需响应的设施模式。
绿色数据中心是数字经济与能源转型的重要交汇点。随着人工智能和云计算的爆发式增长带来巨大的新增用电需求,这些需求必须通过清洁能源来满足。中国数据中心行业正面临强化能效提升和采用可再生能源的政策压力。EP Shanghai 展示了支持绿色数据中心建设的电力设备、制冷系统、储能解决方案以及能源管理平台。
关键要点
绿色数据中心是数字经济与能源转型的重要交汇点,人工智能和云计算的爆炸式增长带来了巨大的新增电力需求,而这些需求必须通过清洁能源来满足。中国的数据中心行业正面临着提高能源效率和采用可再生能源的强大政策压力。上海EP国际电力展将展示助力绿色数据中心发展的电力设备、冷却系统、储能系统和管理平台。