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電力變算力，精準(zhǔn)詮釋了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能耗與產(chǎn)出的關(guān)系。
工信部節(jié)能與綜合利用司公布的信息顯示，2017年至2020年我國信息通信領(lǐng)域規(guī)模以上數(shù)據(jù)中心耗電量年均增長率為28%。據(jù)學(xué)者統(tǒng)計(jì)，2020年中國數(shù)據(jù)中心耗電量為2045億千瓦時(shí)，占全國總用電量的2.7%，到2030年我國數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)到4000億千瓦時(shí)。
數(shù)據(jù)中心是新型信息基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
今天，通信領(lǐng)域數(shù)據(jù)中心機(jī)柜保有量已占到全國機(jī)柜總量的50%以上，如何建設(shè)綠色低碳的數(shù)據(jù)中心，助力國家實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)，已經(jīng)成為擺在信息通信業(yè)面前的一大難題。
在青海西寧，一場“陽光變算力”的創(chuàng)新實(shí)踐正在為破局探索可行路徑。
“從源頭上使用綠電，才稱得上百分百的綠色大數(shù)據(jù)中心。”
——青海電信黨委書記、總經(jīng)理 蘇小明
目前，PUE（電能利用效率）是衡量大數(shù)據(jù)中心綠色與否的公認(rèn)指標(biāo)。借助日益先進(jìn)的技術(shù)手段，數(shù)據(jù)中心PUE距離“1”的理想水平越來越近，數(shù)據(jù)中心也變得越來越“綠色”。
但是，我們不妨從碳排放的角度重新審視一下這個(gè)問題。
數(shù)據(jù)中心能源側(cè)的碳排放主要來自IT設(shè)備及基礎(chǔ)設(shè)施的電力消耗。今年前5個(gè)月，我國火力發(fā)電量占全國發(fā)電總量的69.92%。這就意味著，即便全國所有數(shù)據(jù)中心PUE均達(dá)到1，在不改變用電來源的情況下，數(shù)據(jù)中心龐大的耗電量仍將帶來驚人的碳排放。
“青海是大數(shù)據(jù)中心的‘天然良港’，依托青海省豐富的清潔能源稟賦，從數(shù)據(jù)中心能源側(cè)入手，使用更多的綠電，數(shù)據(jù)中心才能更綠色。這是數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的初衷。”青海電信黨委書記、總經(jīng)理蘇小明告訴記者。
中國電信（國家）數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心是全國首個(gè)100%清潔能源可溯源綠色大數(shù)據(jù)中心，也是全國首個(gè)大數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綠電智慧供應(yīng)系統(tǒng)示范樣板。
截至目前，青海省電力清潔能源裝機(jī)容量占全省裝機(jī)總量的91.8%，可再生資源領(lǐng)跑全國。依托得天獨(dú)厚的資源稟賦，中國電信（國家）數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心清潔能源使用比例達(dá)到了100%，獲得中國信通院碳中和數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新者AAAA評(píng)估。
數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控大屏上，水電、光伏、風(fēng)電的使用比例一目了然，數(shù)據(jù)以2小時(shí)的間隔進(jìn)行更新。由于清潔能源生產(chǎn)受天氣條件限制較大，為了實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行，電力供應(yīng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)發(fā)電情況進(jìn)行智能調(diào)度——遇到陰天，用電會(huì)向水電傾斜；進(jìn)入河流枯水期，風(fēng)電、光伏比例則會(huì)相應(yīng)上升。
數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心同時(shí)也是綠電的生產(chǎn)者。為了進(jìn)一步減少碳排放，數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心配備了源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綠電智慧供應(yīng)系統(tǒng)，辦公用電、基礎(chǔ)設(shè)施用電由園區(qū)內(nèi)覆蓋整個(gè)停車場的光伏發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)，多余電量將在園區(qū)存儲(chǔ)備用，儲(chǔ)電能力探頂還可向城市電網(wǎng)輸送。
綠電的百分百利用，讓數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了“零碳”目標(biāo)。而打造綠色大數(shù)據(jù)中心樣板的腳步并未停止，通過AI系統(tǒng)級(jí)能效優(yōu)化、供電鏈路市電與高壓直流融合等一系列技術(shù)創(chuàng)新，數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心PUE已下降至1.2以下。
在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能耗結(jié)構(gòu)中，用于散熱的空調(diào)設(shè)備耗電占總量的35%～45%，極大影響了PUE的優(yōu)化。但在數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心，這一問題迎刃而解。
西寧市年平均氣溫7.6℃，夏季平均氣溫17~19℃，較低的氣溫提供了優(yōu)質(zhì)的天然冷源。青海電信充分考慮園區(qū)選址和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少夏季太陽熱輻射，利用主導(dǎo)風(fēng)向，保證空氣自然流通，充分發(fā)揮風(fēng)冷散熱效能。同時(shí)還為機(jī)房設(shè)計(jì)建造了直接蒸發(fā)和間接蒸發(fā)﹢直接蒸發(fā)兩種冷卻模式，在制冷主機(jī)不工作的情況下，兩種模式可以滿足全年約360天的機(jī)房散熱需求，將散熱耗能壓降至最低。
從布局選址、PUE設(shè)計(jì)到節(jié)能技術(shù)應(yīng)用和綠色能源利用，數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心充分體現(xiàn)了綠色、零碳兩大元素。蘇小明表示，在推進(jìn)“東數(shù)西算”工程和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的大背景下，數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心對(duì)未來綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)有著顯著的參考價(jià)值，數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心體現(xiàn)的綠色、零碳建設(shè)理念，有望成為衡量綠色數(shù)據(jù)中心的全新標(biāo)準(zhǔn)。
“以大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)為依托，將‘用能溯源’打造成青海綠色能源的名片。”
——國網(wǎng)青海電力互聯(lián)網(wǎng)部技術(shù)及商務(wù)拓展處處長 賈昆
面對(duì)數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心控制大屏，一組不斷跳動(dòng)的數(shù)字吸引了記者的眼球：園區(qū)消耗的每一度電，都可以精確追溯產(chǎn)生的方式、輸出的電站……
“這是結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)的用能溯源功能。”賈昆向記者進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
“綠電感知溯源算法模型”是數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心用能溯源的核心功能模塊。通過拼接匯集青海電網(wǎng)廠站接線圖形及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這套系統(tǒng)可以追溯清潔能源在發(fā)、輸、變、配、用各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在線還原青海全網(wǎng)清潔能源在各環(huán)節(jié)的占比，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心消納清潔能源總量的精準(zhǔn)測算。溯源功能還采用CART剪枝溯源算法模型，基于各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，每15分鐘在全網(wǎng)范圍內(nèi)做潮流分析并通過區(qū)塊鏈技術(shù)存證，以各個(gè)電源點(diǎn)送出功率作為起點(diǎn)沿潮流方向逐步追溯，計(jì)算各饋電線路電源功率貢獻(xiàn)值占比并統(tǒng)計(jì)積分，計(jì)算出各類清潔能源——風(fēng)、光、水電的消費(fèi)結(jié)構(gòu)。
賈昆表示，青海電信與青海電力聯(lián)合打造的綠電用能溯源案例，體現(xiàn)著數(shù)據(jù)與電力兩大產(chǎn)業(yè)互相促進(jìn)的關(guān)系，是青海綠色能源發(fā)展的響亮名片。
讓每一度電的來源清晰可見，伴隨著數(shù)字的跳動(dòng)，電力消費(fèi)的模式正悄然發(fā)生轉(zhuǎn)變。
“綠色是全人類的追求，通信、能源兩大國企共同探索了綠色能源顯性化消費(fèi)的新模式。”
——青海電信黨委書記、總經(jīng)理 蘇小明
在應(yīng)對(duì)氣候變化的新征程上，綠電是未來發(fā)展的必由之路。
2016年，習(xí)近平總書記在青海考察時(shí)強(qiáng)調(diào)，青海最大的價(jià)值在生態(tài)、最大的責(zé)任在生態(tài)、最大的潛力也在生態(tài)。2021年6月，習(xí)近平總書記又一次來到這片土地，并明確指出要將青海打造成為“國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地”。
“我們帶著綠色大數(shù)據(jù)中心的理念找到青海電力。”蘇小明回憶起規(guī)劃之初的情形，“綠色、零碳的建設(shè)思路得到了青海電力的高度認(rèn)同：一方面，風(fēng)、光、水電實(shí)現(xiàn)本地消納，讓青海清潔能源產(chǎn)業(yè)得到了高質(zhì)量發(fā)展；另一方面，綠電接入數(shù)據(jù)中心，電力行業(yè)和新興信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)融合。”
在湟水谷地100畝的園區(qū)里，通信、能源兩個(gè)國家隊(duì)的跨界組合，產(chǎn)生了雙向賦能效應(yīng)。陽光變成算力，兩大傳統(tǒng)行業(yè)在綠色發(fā)展中牢牢抓住了高質(zhì)量發(fā)展的新機(jī)遇。
蘇小明認(rèn)為，數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心建成投用，更重要的意義在于構(gòu)建了綠色能源顯性化消費(fèi)新模式。“‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開廣大終端用戶的參與。”蘇小明表示，“數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心在能源供給側(cè)引入綠色能源顯性化消費(fèi)的概念，用戶實(shí)實(shí)在在地看到了清潔能源生產(chǎn)的產(chǎn)品與服務(wù)，才能使消費(fèi)者建立起綠電消費(fèi)的習(xí)慣，才能讓市場在電力資源配置中發(fā)揮決定性作用，才能在全社會(huì)樹立綠色能源顯性消費(fèi)的理念，這對(duì)我國早日實(shí)現(xiàn)‘碳達(dá)峰’‘碳中和’具有積極作用。”
曾經(jīng)，比特與瓦特激蕩出的大潮，推動(dòng)人類完成了從工業(yè)社會(huì)向信息社會(huì)的跨越。
如今，“東數(shù)西算”工程、綠色大數(shù)據(jù)中心，讓綠色算力成為支撐可持續(xù)通信及信息化發(fā)展的重要基礎(chǔ)和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的中堅(jiān)力量。
隨著中國電信（國家）數(shù)字青海綠色大數(shù)據(jù)中心的建成，青海這片世界的超凈區(qū)，呈現(xiàn)出一派繁榮的景象——青海湖與數(shù)據(jù)湖交相輝映，自然生態(tài)和數(shù)據(jù)生態(tài)和諧共榮。
