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“碳排放”挑战当前,维谛技术(Vertiv)带来节能改造最佳实践

胖头陀 | 商业科技,专业报道 2022/01/11 00:55

编辑 | 阿冒 设计 | 沐由

数字经济的快速发展,无疑需要新型数字基础设施建设的全力支撑。 以数字化为核心的新基建,已经被证明能极大地促进千行百业的技术革新和流程改造,从而满 足新型服务业和新经济的发展需求。

作为新基建的核心组成内容,数据中心已经被认为关乎到新经济发展的重中之重。围绕数据中心的建设和运营,国家相关部委近年来也曾出台多份文件做出具体指导。

由于“双碳”目标的提出,当前国家对数据中心的碳排放问题愈发重视。12月8日,发改委等四部门联合印发 《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》 ,对数据中心的“双碳”做出要求。

根据来自多方的数据,国内存量数据中心机架已经达到了300多万到400万之间,而未来几年的新建规划可能在120万个机架左右,这就意味着对存量机架进行节能改造,将会对减少数据中心的碳排放总量起到决定性的作用。

数据中心企业面临的生存命题

众所周知,在政策的强制性要求以及各种技术的加持之下,当前新建的数据中心已经可以将PUE降到1.3以下——这个指标也是新建的前提,达不到就绝对不能开工。

但是,现有的很多数据中心的PUE却远远高于1.3,甚至达到了1.8以上。严瀚表示,“存量数据中心对于碳中和的实现挑战更大,而它能起到的优化作用也是不言而喻的。”

与此同时,政府对数据中心的规划、建设等,也做出了科学和审慎的要求,确保在整个生命周期中,有效地降低数据中心的总体碳排放。

譬如在规划阶段的“等量替代”,意思是新建一个数据中心,企业需要将存量数据中心的碳排放降低下来,新建的数据中心项目才有可能审批通过。

然而,规划与实际之间,往往会有落差。很多新建数据中心设计的PUE是1.3,但是在落地之后却成了1.6、1.7,甚至更高,与此前的目标相去甚远。

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维谛技术 (Vertiv,NYSE:VRT) 中国区热管理解决方案部高级经理严瀚 认为,建设只是数据中心产业链的起始,如何真正将节碳的目标落地,关键在于后期运营的迭代与升级。通过各种新技术对数据中心进行改造,已经成为新建数据中心与存量数据中心的必然选择。

从国际来看,美国已经关闭了一大批PUE高于1.5的数据中心,总量达到了5000家。而那些国土资源有限、资源相对匮乏的国家,譬如新加坡,就更是对现有数据中心的运营提出了异常苛刻的要求。

“存量数据中心的优化,其实对整个碳排放的减排,具有更大的意义和作用。”严瀚表示,我国工信部发布的政策中,就明确要求改造的数据中心PUE小于1.4,某些沿海地区如浙江,对存量数据中心的PUE要求更进一步降低到1.3以下。

一旦达不到,数据中心就有可能被列入高能耗企业,面临拉闸限电或是电价的额外上涨,因此对现有数据中心进行优化,已经成为企业必然需要面对的生存命题。

数据中心改造优化的三大痛点

通过长期的研究,以及对现有案例的梳理,维谛技术 (Vertiv) 认为在数据中心的改造与优化中,企业面临的痛点主要包括三个方面:

其一是合规,这不仅包括了政策的合规,也有PUE的合规,同时还有用水合规。严瀚表示,国内很多数据中心的负载率较低,因此造成了很大的浪费,而且无谓地拉高了PUE。

现在一说到数据中心,很多人的第一反应是“电老虎”,实际上在用水方面,数据中心也同样需求巨大。

作为水资源相对短缺的国家,我国人均水资源是每人每年500吨,华北只有不到100吨,而世界平均水平是2000吨——显然,这样巨大的落差难以调和。

更糟糕的是,国家花大力气调来的水 (如南水北调) ,会在数据中心里被白白蒸发掉,这同样带来很大的问题。以数据中心密集的乌兰察布为例,最近当地政府就出台了相关政策,禁止向数据中心提供地下水。

即便是在那些拥有足量水资源供应的地区,数据中心也面临着水价大幅度提升的挑战,这不仅使得企业运营成本居高不下,而且可能造成业务难以为继。

企业面临的第二个痛点是连续性,即改造会对正在运行的业务产生影响,数据中心面临停机,而这必然造成业务的损失,带来一系列意想不到的问题。

以银行客户为例,部分客户的数据中心已经运行了20年之久,倘或贸然停机,不仅影响到银行各项业务的正常运转,还有可能导致整个金融市场的波动。

第三个痛点是成本问题。面对资源短缺、碳排放等议题,很多企业实际上是乐于响应的,但是现实的成本导致他们心存顾虑,更糟糕的是担心万一投入了资源却得不到理想的效果,这也在一定程度上影响了很多数据中心管理者的决策。

稳妥和切实可行的技术方案

据此,维谛技术 (Vertiv) 提出的方案之一是风冷。严瀚表示,对存量数据中心进行改造,将原有的水冷却改成风冷却,是当前最为稳妥和切实可行的技术方案。

他指出,面对数据中心的高可靠、低成本等需求,风冷的优势更加明显。尤其是随着电能技术、群控技术的加强,以及AI加持的新技术的引入,风冷的能效完全可以做到新的高度。

相比较于水冷系统的高复杂性,维谛技术 (Vertiv) 的风冷系统结构更加简单,客户通过控制系统就能够实现对变频风机、变频压缩机等几大核心部件的完全控制。

此外,风冷系统的一大优势,是交付速度很快。

通常情况下,大型数据中心的冷水系统建设至少需要半年以上,但是维谛技术 (Vertiv) 的风冷系统可以做到两个月以内,而且模块化的趋势明显,未来的建设时间会进一步缩短。

在业务连续性方面,维谛技术 (Vertiv) 可以帮助客户实现整个系统的逐步升级。同时由于采用全变频氟泵技术,解决了集中式的单点改造需要整个系统停机的既有问题。

严瀚列举了浙江温州某客户的真实案例。

据介绍,在维谛技术 (Vertiv) 的帮助下,通过对制冷系统进行变频升级,这家客户实现了PUE的全面下降,从之前的年均1.78降低到年均1.35。

不止于此,在28个月的时间里,客户节省的电费已经超过了项目投资总额。实际上,仅仅用了23.85个月,客户就实现了投资的完全回收,真的是效果拔群。

严瀚表示,通过分布式的系统,维谛技术 (Vertiv) 以蚂蚁搬家的方式,即有多少需求建多少机房,灵活地选择建设方案,帮助客户将投资降到最低,减少在银行借贷产生的金融利息。

在维谛技术 (Vertiv) 提供的方案中,智慧已经无处不在。

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譬如在天津某客户现场,通过AI解决方案,维谛技术 (Vertiv) 帮助实现了冷却水系统的切换难题:白天停止某些冷机的运行,将储冷罐晚上制作的冷水用于系统,来实现能效的提升——结果是PUE降低了0.2。

“基于以上,我们可以做到合规、在线运行,并且成本最优。”严瀚表示,维谛技术 (Vertiv) 将通过出色的产品方案、深度的产品定制能力,以及全面高效的交付能力,帮助数据中心实现最佳的节能改造。

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