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行業(yè)新聞

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如何遏制數(shù)據(jù)中心的能耗“大胃口”?

更新時間:2025-03-20點擊次數(shù):

  在我們享受著數(shù)據(jù)實時上傳下達(dá)的便利的同時,互聯(lián)網(wǎng)大廠遍布全國的數(shù)據(jù)中心(IDC:Internet Data Center互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)正在飛速計算。

  根據(jù)中國通信院的研究報告顯示,2016年到2020年期間,中國的算力規(guī)模平均每年增長42%,其中2020年的算力總規(guī)模已經(jīng)達(dá)到135EFlops,并仍在保持55%的高速增長。

如何遏制數(shù)據(jù)中心的能耗“大胃口”?(圖1)

  根據(jù)開源證券研究所的統(tǒng)計結(jié)果,一個數(shù)據(jù)中心的能耗分布中,散熱系統(tǒng)的占比高達(dá)40%。也就是說,數(shù)據(jù)中心每耗費(fèi)一度電,只有一半用在了“計算”上,其他的則浪費(fèi)在了散熱、照明等方面。計算和散熱幾乎陷入了一場零和博弈,計算量越大散熱消耗的電量越大,如果不消耗足夠的能源提高散熱能力,將直接影響數(shù)據(jù)中心的性能、密度和可靠性。

  一個數(shù)據(jù)中心,以6000個機(jī)柜算,一年要消耗約6億度電。而一些互聯(lián)網(wǎng)巨頭在一個城市布設(shè)了3個數(shù)據(jù)中心,一年就將消耗18億度電。而且數(shù)據(jù)中心一旦啟動就不能停止。

  2020年,全國數(shù)據(jù)中心共耗電2045億千瓦時,占全社會用電量的2.7%??偰芎耐黄屏?千億千瓦時。相當(dāng)于燃燒了6千萬噸煤,排放了1.6億噸的二氧化碳的發(fā)電量。

  kaiyun優(yōu)勢與特點

  預(yù)計到2025年,這個值將達(dá)到3952億千瓦時,占比將提升至4.05%。到2035年,數(shù)據(jù)中心的碳排放將比2020年增長103%。

  當(dāng)前中國的電力結(jié)構(gòu)仍以燃煤發(fā)電為主,在數(shù)據(jù)中心供電結(jié)構(gòu)中,火電占比超過70%,會產(chǎn)生大量的溫室氣體及其他污染物。

  數(shù)據(jù)中心電力成本,占其運(yùn)營成本的56.7%。如果不能控制電費(fèi),也將對數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)效益造成不利影響。

  當(dāng)前我國數(shù)據(jù)中心利用率不足60%,平均PUE1.5,可再生能源利用率30%,產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展還有很長的路要走。

  在這里需要向大家傳遞幾個關(guān)鍵的專有名詞,以便我們更好地理解前面這句線.上架率

  上架率=已上架開機(jī)運(yùn)行的服務(wù)器數(shù)量/機(jī)架可容納的服務(wù)器數(shù)量,指標(biāo)越高,意味著數(shù)據(jù)中心利用率越高。

  PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗。其中數(shù)據(jù)中心總能耗,包括IT設(shè)備能耗,以及制冷、配電等其它系統(tǒng)的能耗。

如何遏制數(shù)據(jù)中心的能耗“大胃口”?(圖2)

如何遏制數(shù)據(jù)中心的能耗“大胃口”?(圖3)

  根據(jù)“東數(shù)西算”的文件要求,東部地區(qū)集群數(shù)據(jù)中心的PUE指標(biāo)必須控制在1.25以內(nèi),西部地區(qū)1.2以內(nèi),平均上架率不低于65%。

  柳暗處見花明,這樣的能耗怪物,也為大型鋼企開辟了新的轉(zhuǎn)型方向。鋼鐵集團(tuán)開拓數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù),較早的探索者是寶山鋼鐵。寶鋼股份控股的寶信軟件數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù),其基地建設(shè)于寶鋼股份工廠區(qū)原址上,目前已成為國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心之一,現(xiàn)有2.65萬個機(jī)柜。此外,武鋼集團(tuán)旗下大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園投資200億元,以打造華中區(qū)域單體規(guī)模最大的數(shù)據(jù)中心。

如何遏制數(shù)據(jù)中心的能耗“大胃口”?(圖4)

  浙江云計算數(shù)據(jù)中心項目由杭鋼集團(tuán)與阿里巴巴集團(tuán)合作共建,采用阿里最新設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)體系,總投資158億元,其中杭鋼股份投資39.79億元,由浙江天貓承租數(shù)據(jù)中心機(jī)柜資源,可運(yùn)行20萬臺服務(wù)器。

  壓縮儲能技術(shù)在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將利用電能將空氣壓縮并儲存于儲氣室(鹽穴)中;在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放所儲存空氣,推動汽輪機(jī)發(fā)電,其本質(zhì)原理與抽水儲能類似。壓縮空氣儲能的形式主要有:傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)、帶儲熱裝置的壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液氣壓縮儲能系統(tǒng)。

如何遏制數(shù)據(jù)中心的能耗“大胃口”?(圖5)

  壓縮空氣儲能相對來說技術(shù)成熟度較高、存儲容量大、存儲時間較長、項目整體成本較低,相對應(yīng)用“門檻”較低。前不久,由中國能建主體投資的世界首臺300MW級別的非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能示范工程在湖北開工,該項目建成后在非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“單機(jī)功率、儲能規(guī)模、轉(zhuǎn)換效率”三項世界第一。

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