數字化時代,數據中心、5G建設強勁發展的同時,其高耗能問題也日益凸顯。作爲支撐未來經濟社會發展的戰略資源和公共基礎設施,數據中心、5G建設也是關係新型基礎設施節能降耗的最關鍵環節。

  特別是在“雙碳”目標之下,以數據中心、5G建設爲代表的新基建,必須要成爲加速綠色化進程的先鋒。

  要數據也要環境

  在數字化浪潮席捲之下,數據中心走向規模化,成爲蒸蒸日上的產業。人們將其在當今經濟社會中的重要作用,比作承載着經濟社會“數據呼吸”與“計算吞吐”的“數據心臟”。

  然而,它所帶來的問題也令人瞠目。中國信息通信研究院和開放數據中心委員會發布的《數據中心白皮書》顯示,數據中心總體耗電量較高。微觀層面,一個超大型數據中心每年的耗電量超億千瓦時;宏觀層面,根據2020年初《Science》刊登的文章《重新校準全球數據中心能耗估算》,2018年全球數據中心的耗電規模達到全球總用電量的1%。

  華爲數字能源中國區副總裁、華爲數據中心能源軍團中國區CEO胡春池告訴記者,從我國公開的統計數據看,不同機構的統計口徑雖略有不同,但基本上整個數據中心用電量是全社會耗電量的1.5%左右。

  5G建設的高耗能同樣不容忽視。在華爲舉辦的“綠色π”活動上,能源研究領域專家分享的數據顯示,一個5G基站的能耗是傳統4G基站的3倍左右。同時,由於信號傳輸距離縮短,基站覆蓋面積變小,5G基站數量約爲4G基站數量2倍以上才能達到相同覆蓋範圍。據統計,三大運營商移動基站總電費每年高達200億元左右。

  而數據中心、5G建設從高增長到平穩期還需數年。根據華爲發佈的《數字能源目標網助力運營商加速碳中和白皮書》,以某運營商爲例,根據未來5年5G建設計劃預測,以其傳統方式建設站點將帶來34%的運營成本增長,其中電費是主要增長因素。同樣,電費在數據中心10年發展總擁有成本中佔比超過60%,成爲數據中心盈利的關鍵因素。

  要節能還要賦能

  解決以數據中心、5G建設爲代表的新基建高耗能問題,成爲政府、業界共同發力的方向。

  當前,北京、上海、深圳等城市紛紛出臺低電能利用效率(PUE)標準,降低數據中心能耗。

  國家層面相關政策陸續出臺。去年7月,工業和信息化部印發《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023年)》,提出深化新型數據中心綠色設計、施工、採購與運營管理,全面提高資源利用效率。支持採用合同能源管理等方式,對高耗低效的數據中心加快整合與改造。新建大型及以上數據中心達到綠色數據中心要求,綠色低碳等級達到4A級以上。

  不久前,國家發展改革委、工業和信息化部等聯合印發《貫徹落實碳達峯碳中和目標要求 推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》,提出到2025年,數據中心和5G基本形成綠色集約的一體化運行格局。數據中心運行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升,全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效率降到1.3以下,國家樞紐節點進一步降到1.25以下,綠色低碳等級達到4A級以上。

  華爲無線網絡產品線SRAN領域副總裁段浩介紹,華爲將在設備高集成化、站點極簡化、網絡智能化、全生命週期環保化4個方向持續技術創新,構建5G全綠色網絡,支撐網絡能效提升。

  技術創新是華爲應對可持續發展訴求的殺手鐗。胡春池介紹,華爲在智能微模塊解決方案、綠色方案、電力模塊方案、安全方案、數字化方案等方面的創新,都是沿着工程產品化、產品模塊化、模塊智能化、數據中心低碳化方向發展,目標是構建更智能、更低碳的數據中心。

  “比如,原來建設模式下的傳統機房PUE高,節能效果差。通過我們的智能微模塊方案,可把原來傳統、雜亂的數據機房打造成一個節能、高集成度設計、遠程可監控的數據中心。將傳統PUE大於3.0的機房降到1.3以內。”胡春池說。“再比如,智能鋰電是當下創新熱點,傳統數據中心機房採用的鉛酸電池體積大、量重、壽命短。而我們採用智能鋰電技術來做這個系統,能量密度提升了3倍以上,佔用不到30%的空間資源。”

  胡春池介紹,AI技術在數據中心的部署,可降低能耗8%左右。“數據中心通過AI技術自動調優,類似於辦公室中人走了自動關燈,空調根據人員流動自動調節。數據中心根據外界溫度、IT製冷需求,調節不同的參數,實現更節能。”

  就新型基礎設施建設的碳排放影響,生態環境部國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心戰略規劃部主任柴麒敏指出,在需求驅動視角下,新型基礎設施建設將帶來明顯的增耗效應。而在技術創新視角下,新型基礎設施建設將帶來顯著的減排效益。有研究表明,5G技術單位數據傳輸能耗將有望降至4G的10%至2%,並有助於降低智能手機、物聯網等終端設備的電池消耗。

  綠色新基建已在路上

  “既要節能的新基建,也要新基建的節能。”這是“綠色π”活動上專家們的共識。

  柴麒敏認爲,綜合考慮增耗和減排的直接及間接效應,“十四五”期間,新基建每年平均將增加二氧化碳排放約7300萬噸。長期看,信息技術和能源技術“雙重革命”的疊加效應會進一步顯現,新型基礎設施對行業智能化升級改造、綠色化要素協同的減排效益將充分發揮。

  全球移動通信系統協會(GSMA)的報告指出,在歐洲和北美,移動通信技術對社會節能減排的貢獻在2019年達到1∶10,這意味着移動通信每消耗1千瓦時電的同時,降低社會用電達到10千瓦時。GSMA認爲,這一數字將在2025年達到1∶20。

  廣東省第二人民醫院數據中心採用了華爲全新的FusionModule2000智能微模塊,通過模塊化的設計和工廠預製,數據中心建設週期縮短50%。此外,採用iCooling等技術後將PUE值從2.0降低至1.5以下。改造後的數據中心,每天節省的電量相當於一個普通病房兩年的用電量,目前醫院能耗已下降到原先的70%。

  人們欣喜地發現,伴隨綠色節能新應用的實施,像廣東省第二人民醫院數據中心綠色化技術迭代的例子越來越多。

  柴麒敏表示,“雙碳”目標下,新基建高質量實施“雙碳”戰略還有很多事情要做。爲此,他建議,要提前佈局轉型戰略,搶佔全球零碳產業新賽道。加強頂層設計,強化新型基礎設施的綠色低碳導向,有效應對基礎設施碳排放鎖定效應和擱置資產風險。同時,引領資本流向,發揮公共投資的綠色低碳撬動作用。此外,應該出臺扶持政策,實施綠色新型基礎設施激勵計劃,提供新基建碳中和綜合解決方案等。

原標題:“雙碳”目標下新基建加速綠色化 要數據也要環境

值班主任:李歡

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