什麼是綠色數據中心?

綠色資料中心是指用於容納電腦系統及相關元件(伺服器、存儲、網路設備等)的設施,其設計和運營旨在最大限度地減少能源消耗、用水量和碳排放。綠色資料中心的關鍵策略包括:採購可再生能源(風能和太陽能購電協議,或現場發電);高效冷卻系統(利用室外空氣或水進行自然冷卻,高密度伺服器採用液冷,以及人工智慧優化的冷卻控制);高電源使用效率 (PUE) 目標(一流的資料中心 PUE 低於 1.2,而行業平均水準為 1.5-1.6);廢熱回收用於區域供熱或工業流程;以及用於需求側管理和備用電源的電池儲能。在政府政策(“東西方融合”戰略)和主要雲服務提供者的企業可持續發展承諾的推動下,中國的資料中心行業正面臨著越來越大的降低能源消耗和碳排放的壓力。

關於綠色數據中心的5個關鍵問題

電源使用效率 (PUE) 是數據中心總能耗與 IT 設備能耗的比值。 PUE 為 1.0 表示所有能源都用於 IT 設備,沒有額外開銷; PUE 為 2.0 表示冷卻、配電和其他開銷的能耗與 IT 設備能耗大致相等。 一流的超大規模數據中心(例如 Google、Microsoft 和 Meta)通過先進的冷卻和配電設計,實現了低於 1.1 的 PUE 值。 中國國家標準 GB/T 32910 為新建數據中心設定了 PUE 目標值:一般數據中心低於 1.4,而位於中國北方、具備自然冷卻條件的大型數據中心低於
綠色數據中心採用一系列先進的冷卻技術:例如,在溫度適宜的情況下,利用室外空氣進行自然冷卻的空氣側節能器; 水側節能器採用冷卻塔或乾式冷卻器; 直接液冷 (DLC) 將液體直接迴圈至伺服器元件,適用於高密度機架; 浸沒式冷卻將伺服器浸入介電液中以實現最高效率; 以及人工智慧驅動的冷卻控制系統,可根據IT負載、天氣和能源價格持續優化冷卻設備的運行。 隨著人工智慧伺服器的功率密度超過每機架 50-100 kW,遠遠超出傳統風冷的製冷能力,液冷的重要性日益凸顯。
中國的「東數西算」戰略於2022年啟動,旨在將數據中心建設從能源受限的東部城市轉移到可再生能源和土地資源豐富的西部地區。 已在貴州、內蒙古、甘肅、寧夏、新疆、京津冀、長三角和粵港澳大灣區指定了八個國家級計算中心。 西部中心受益於較低的土地成本、較涼爽的氣候(可實現自然冷卻)以及豐富的風能和太陽能資源。 該戰略旨在提高國家數據中心的能源效率,同時減少不斷發展的數位經濟帶來的碳排放。
人工智慧和機器學習正在變革數據中心能源管理:由谷歌DeepMind率先開發的AI驅動的冷卻控制系統,能夠根據IT負載、天氣和能源價格持續優化冷卻設備設置,從而實現30%至40%的冷卻能耗降低。 預測性維護演算法分析感測器數據,在設備發生故障前識別即將發生故障的設備。 工作負載調度系統將靈活的計算任務轉移到能源成本低或可再生能源發電量高的時段。 AI驅動的配電管理系統優化了UPS和電源轉換效率。 這些AI應用正在推動數據中心從靜態的、過度配置的設計模式轉變為動態的、按需響應的設施模式。
綠色數據中心是數字經濟與能源轉型的重要交匯點。 隨著人工智慧和雲計算的爆髮式增長帶來巨大的新增用電需求,這些需求必須通過清潔能源來滿足。 中國數據中心行業正面臨強化能效提升和採用可再生能源的政策壓力。 EP Shanghai 展示了支援綠色數據中心建設的電力設備、製冷系統、儲能解決方案以及能源管理平臺。

關鍵要點

綠色資料中心是數字經濟與能源轉型的重要交匯點,人工智慧和雲計算的爆炸式增長帶來了巨大的新增電力需求,而這些需求必須通過清潔能源來滿足。中國的資料中心行業正面臨著提高能源效率和採用可再生能源的強大政策壓力。上海EP國際電力展將展示助力綠色資料中心發展的電力設備、冷卻系統、儲能系統和管理平臺。
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