9月17日，維諦技術(shù)（Vertiv，NYSE：VRT）中國區(qū)數(shù)據(jù)中心解決方案高級總監(jiān)、綠色網(wǎng)格（TGGC）副主席吳健，在“V-LoGeek維極百課”線上直播中，深入剖析了數(shù)據(jù)中心節(jié)碳面臨的挑戰(zhàn)和節(jié)碳技術(shù)的演進(jìn)方向，并分享了維諦技術(shù)（Vertiv）的應(yīng)對策略。
CUE成為數(shù)據(jù)中心的關(guān)注重點
數(shù)字化高速發(fā)展和“新基建”政策加持，讓數(shù)據(jù)中心熱度持續(xù)升高，作為“新基建”核心基礎(chǔ)設(shè)施平臺，國家高度重視數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時，在“雙碳”背景下，相關(guān)部委陸續(xù)出臺了數(shù)據(jù)中心相關(guān)政策，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
從出臺政策來看，與以往數(shù)據(jù)中心PUE節(jié)能新政有著很大不同。在“雙碳”背景下，這些政策已經(jīng)從關(guān)注 PUE 節(jié)能轉(zhuǎn)向關(guān)注 CUE 節(jié)碳。CUE政策包括節(jié)能優(yōu)先 PUE指標(biāo)要求從1.3下降到1.1、提升RUE可再生能源占比、減少WUE用水或無水運行、提升算力要求每機(jī)柜大于6kW、實現(xiàn)碳交易等等。
那么，何謂CUE？CUE受到重視又代表了什么？
CUE 是“雙碳”背景下數(shù)據(jù)中心運營可量化碳排放指標(biāo)。數(shù)據(jù)中心 CUE 測試方法可以表示為 “碳排放 CUE = PUE*EF電+其他發(fā)電*EF其他-RUE*EF電”。
EF即Emission Facto碳排放系數(shù)，國家發(fā)改委根據(jù)地域不同統(tǒng)一給出EF，比如，在南方用 1 度電，產(chǎn)生0.638kg 碳排放量；發(fā)1度綠電，減少 0.638kg 碳排放量。
由此不難發(fā)現(xiàn)，要減少數(shù)據(jù)中心碳排放，就必須降低數(shù)據(jù)中心的 PUE ，同時提升可再生能源RUE使用率。
數(shù)據(jù)中心節(jié)碳面臨四大挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)中心是用能非常集中的大型基礎(chǔ)設(shè)施，在努力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的大背景下，結(jié)合密集出臺的相關(guān)政策對綠色低碳的要求，數(shù)據(jù)中心節(jié)碳面臨著多方面的挑戰(zhàn)。
首先，大量涌現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求，與日趨嚴(yán)格的政策限制之間產(chǎn)生矛盾，結(jié)果會導(dǎo)致新建數(shù)據(jù)中心無法通過能評，甚至是無法拿到政府合法批文進(jìn)行數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
其次，由于用戶業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)及節(jié)能減碳解決方案的選擇難度增大，結(jié)果會導(dǎo)致建設(shè)成本增加，用戶成本加大，或者因數(shù)據(jù)中心能效不達(dá)標(biāo)而被罰款或整改。
再有，面臨外部資源利用效率低或無水資源可用的挑戰(zhàn)，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心得電率小，出柜率低，在無水地區(qū)會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心無法建設(shè)。
最后，由于算力的不斷提高，導(dǎo)致機(jī)柜功率密度持續(xù)增加，結(jié)果會導(dǎo)致機(jī)房熱點難以消除，數(shù)據(jù)中心運行存在宕機(jī)風(fēng)險。
可維節(jié)碳六大熱點技術(shù)
數(shù)據(jù)中心節(jié)碳面臨的這些現(xiàn)實挑戰(zhàn)，應(yīng)該采取何種策略才能夠予以有效應(yīng)對，從而助力數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)低碳發(fā)展？維諦技術(shù)（Vertiv）基于“可維節(jié)碳”理念，呈獻(xiàn)六大熱點技術(shù)，與用戶共赴數(shù)據(jù)中心節(jié)碳新征程。這些技術(shù)可以降低數(shù)據(jù)中心 PUE、 WUE，提高 RUE，從而達(dá)到降低數(shù)據(jù)中心CUE節(jié)碳的目的。
PUE1.25 技術(shù)架構(gòu)，符合業(yè)界最嚴(yán)格節(jié)能要求。與一般的節(jié)能方案相比，該架構(gòu)供電系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計、集中補(bǔ)償、1 級能效變壓器、更高效率 UPS 97％(動態(tài)在線 98.5%帶全變頻空調(diào))以及全部銅排連接，將供電因子從 0.10 降低到 0.08。在制冷上，該架構(gòu)采用充分利用自然冷源、冷熱通道隔離、全變頻氟泵、獨立除濕機(jī)以及 AI 節(jié)能等技術(shù)，將制冷因子從 0.25 降低到 0.15。基于應(yīng)用實踐，該架構(gòu)能夠?qū)?shù)據(jù)中心PUE從冷凍水1.3以上降低到 1.23。
預(yù)制式全變頻氟泵技術(shù)，落地PUE1.2。作為一項在國外應(yīng)用超過6000+的成熟技術(shù)，預(yù)制式全變頻氟泵空調(diào)單機(jī)具備 200～400 kW 的功率，適合2～2.4MW 大顆粒度數(shù)據(jù)中心建設(shè)，制冷因子低至 0.08 pPUE ，在北方干旱地區(qū)可以實現(xiàn)WUE=0無水極致節(jié)能。同時，產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)制造、工程、運輸、調(diào)試、運維的深度一體化預(yù)制，能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署和交付。
高密液冷技術(shù)，消除高功率密度熱點實現(xiàn)超低 PUE1.1。提供業(yè)內(nèi)主流浸沒式液冷方案，適用于高?？蒲袡C(jī)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)、超算中心等追求超低 PUE 的數(shù)據(jù)中心場景，可以滿足單機(jī)柜 30～200kW 高密機(jī)柜的制冷需求。
APT 智能電力模組技術(shù)，可靠節(jié)能節(jié)地。隨著在數(shù)據(jù)中心的廣泛應(yīng)用，APT 智能電力模組技術(shù)日臻完善，具備出色的技術(shù)特點，一體化集成中壓到低壓系統(tǒng)，實現(xiàn)供配電預(yù)防性維護(hù)，采用全銅排連接以及高效 UPS(動態(tài)在線模式系統(tǒng)效率高達(dá) 98.5%)，在保證高可靠性的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒐╇?pPUE 降低 0.02。同時，能夠快速部署，并可以節(jié)約30%的占地面積。
自建光伏風(fēng)能、儲能以及氫燃料發(fā)電，將CO2排放變成0。為了助力碳中和第三次能源革命，在數(shù)據(jù)中心部署自建光伏風(fēng)能、儲能以及氫燃料發(fā)電，儲能設(shè)備可并入微電網(wǎng)，以增強(qiáng)與市電分離的獨立運行能力，大幅度提高RUE指標(biāo)，從而實現(xiàn)可再生能源零碳排放目標(biāo)和數(shù)據(jù)中心大幅度節(jié)碳的目標(biāo)。為了實現(xiàn)氫燃料電池給數(shù)據(jù)中心發(fā)電，目前采取下面分兩步走策略：
第一步，使用燃料電池發(fā)電機(jī)替代柴油發(fā)電機(jī)，氫燃料電池作為后備電源。第二步，使用燃料電池發(fā)電機(jī)作為數(shù)據(jù)中心的主電源，電網(wǎng)作為后備電源。維諦技術(shù)（Vertiv）已經(jīng)協(xié)助微軟公司利用氫燃料電池發(fā)電，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心 0 碳排放。
AI節(jié)能自控技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)精準(zhǔn)節(jié)能。AI技術(shù)降低了空調(diào)群控節(jié)能的實施門檻，利用 AI 挖掘更多數(shù)據(jù)去適應(yīng)數(shù)據(jù)中心復(fù)雜情況。整體算法架構(gòu)采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，對單空調(diào)內(nèi)部各個組件、機(jī)房內(nèi)部多臺空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化控制，最大化降低機(jī)房空調(diào)整體功耗，降低數(shù)據(jù)中心PUE的目標(biāo)。 維諦技術(shù)（Vertiv）基于可維節(jié)碳理念提出的六大熱點技術(shù)，已經(jīng)擁有廣泛的落地實踐，其核心優(yōu)勢就是節(jié)碳能夠?qū)崿F(xiàn)可靠、可量化、可交付的目標(biāo)，并能夠從“技術(shù)維度、經(jīng)濟(jì)維度、時間維度”，為數(shù)據(jù)中心節(jié)碳提供全面保障。
