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新能源发电大有可为!四部委发文确定数据中心建设方案!
举报2021-06-06 13:08:20 来源:国际能源网

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2021年5月26日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》的通知,提出在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏布局建设全国算力网络国家枢纽节点,重点推动在数据中心布局、网络、电力、能耗、算力、数据等方面进行统筹规划。


京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等跨区域的国家枢纽节点,原则上布局不超过2个集群。而贵州、 内蒙古、甘肃、宁夏等单一行政区域的国家枢纽节点,原则上布局1个集群。集群应注重集约化发展,明确数据中心建设规模、节能水平、上架率等准入标准,避免盲目投资建设。


国家四部委联合发文对数据中心进行规划,是因为数据中心在我国全社会用电量占比已经达到2%,并且还有进一步上升的趋势。解决数据中心的高能耗问题,鼓励可再生能源电站与之配套发展,从根本目的上看,是为了节能降耗的同时,推动我国信息化、数字化的发展。


数据中心该在哪儿建


2020年4月,国家发改委首次明确了“新基建”的范围,数据中心入列,而且是新基建的重点建设项目。这一政策引起了社会各界的广泛关注。


互联网行业、云厂商、金融行业、制造行业、政府机构、视频/媒体、游戏行业等是建立数据中心最急需的几大行业。


作为新基建之一,数据中心是有名的耗能大户。据2020年《Science》文章所估算,2018年全球数据中心总耗电达到205TWh,占当年度全球总用电量的1%。在我国的占比更高:2020年用电量约占全社会总用电量的2.7%。并且随着数据中心投产规模的增加,这一占比将持续上升。

在国内,建设数据中心的传统地点是北上广等一线城市。因为数据中心对网络依赖性强,因此相关项目集中于大城市进行部署。


北上广是数据中心青睐的地方,但是受制于土地供应、能源保障、气候条件等因素,对一些企业来说,北上广并非建设数据中心的优选。


目前来看,我国数据中心存在一定程度的供需失衡、失序发展等问题。一些东部地区应用需求大,但能耗指标紧张、电力成本高,大规模发展数据中心难度和局限性大;一些西部地区可再生能源丰富,气候适宜,但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈,无法有效承接东部需求。更重要的是,能耗这一难关一直还没过去。


低能耗数据中心如何建


数据中心的高能耗问题,已经成为行业发展的痛点。如何走向低能耗发展之路已经成为业内共同关注的热点。


5月13日,中国信息通信研究院在2021数据中心高质量发展大会上发布《2021年低碳数据中心发展白皮书》(以下简称“白皮书”)。


“白皮书”对百度云计算(阳泉)中心1#模组、秦淮数据环首都、太行山能源信息技术产业基地一期、阿里巴巴乌兰察布数据中心开发区园区A楼、中金数据昆山一号数据中心等项目作出了分析。其中百度云计算(阳泉)中心1#模组年均能效指标(PUE)可达1.08。从表中显示数据可以发现,北上广一线城市新建数据中心能耗要求在1.3甚至1.3以下,其他地区的能耗要求在1.5左右。

即使采用相同技术,数据中心在各地的能耗也不相同,年平均气温较低区域,用于制冷系统的能耗大幅降低,PUE值较低。因此在建设数据中心的时候,北方地区年平均气温较低的省市,具备先天优势。


因为四部委发文鼓励可再生能源为数据中心供能,因此在西部风、光、水能资源丰富的地区建设数据中心可以更好地解决低成本用能的问题,也可以减少数据中心的碳排放水平。


四部委的文件也建议数据中心优先向贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地转移。因为这些地区恰好符合可再生能源资源禀赋更优的条件。


解决能耗需要多方结合


数据中心建立在西部地区,虽然能耗较低,可以消纳更多的可再生能源,但弊端是可能在信息传输上存在一定的问题。因此四部委此次发布文件要求建设数据中心集群,对于建设数据中心省份能耗较高的问题,也可以跨省对其进行分担。


不仅如此,数据中心所需的不间断电源,也建议用梯次利用的电池,以此降低整个数据中心的建设成本和运维成本。


低能耗的数据中心,从技术的角度看需要依赖新的技术方案,比如用液冷技术取代风冷技术将大幅降低数据中心的能耗。



传统方案与华为液冷方案的电力消耗比较

从长期看,最具有革命性的节能技术为液冷技术,其中浸没式液冷技术可以将PUE降到1.2以下,联合其他技术,可以趋近于1。目前国内已有中科曙光、绿色云图、联想、浪潮和华为等涉足液冷领域。


但目前,由于适应场景、冷却液价格和改造成本,液冷技术并未大面积普及。未来随着GPU运算占比的增加和服务器密度的不断增加,液冷将是代替风冷的必然选择。


除此之外,高压直流、微模块以及虚拟化、云计算等技术和方案,充分考虑动力环境系统与IT设备运行状态的精准适配,也可以持续降低PUE。


国际能源网记者获悉,我国有关部门还将组织开展全国一体化大数据中心协同创新体系重大示范工程,在数据中心直连网络、一体化算力服务、数据流通和应用等领域开展试点示范,支持服务器芯片、云操作系统等关键软硬件产品规模化应用。支持开展“东数西算”示范工程,深化东西部算力协同。支持对大数据中心相关技术平台研制、资源接入调度、产业应用等共性技术和机制的集成验证。


综上所述,目前我国数据中心的集约化水平还不高,各行业纷纷建设数据中心,但互不联通,出现了“数据中心孤岛”和“云孤岛”等苗头。因此,加快推动数据中心、云、网络之间的协同联动,提高资源利用率也将是重点工作。


 

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