“雙碳”目標(biāo)下，各領(lǐng)域節(jié)能減碳力度正不斷增強(qiáng)，零碳被廣泛提及。對(duì)于高耗能的數(shù)據(jù)中心而言，零碳更是早已成為關(guān)注焦點(diǎn)。不過(guò)，各產(chǎn)業(yè)的算力需求不斷提升，尤其是ChatGPT所在的人工智能領(lǐng)域，需求可謂暴漲，據(jù)預(yù)測(cè)，大規(guī)模模型出現(xiàn)后，人工智能訓(xùn)練算力將是原來(lái)的10到100倍。這意味著數(shù)據(jù)中心規(guī)模將不斷擴(kuò)大，碳排總量提高，想要實(shí)現(xiàn)零碳挑戰(zhàn)巨大。
這需要對(duì)現(xiàn)有減碳方式進(jìn)行升級(jí)，編制并落地更具指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，在制冷、碳計(jì)量、新能源方面進(jìn)行創(chuàng)新突破，進(jìn)一步優(yōu)化相應(yīng)的技術(shù)及解決方案，也需要更完善的綠電市場(chǎng)、碳市場(chǎng)機(jī)制，通過(guò)市場(chǎng)化的手段進(jìn)行碳抵消。目前，在相關(guān)方面，業(yè)內(nèi)已經(jīng)有所探索并取得了一定的新成果。2月28日，第十七屆中國(guó)IDC產(chǎn)業(yè)年度大典零碳數(shù)據(jù)中心論壇上，眾多行業(yè)學(xué)者、產(chǎn)業(yè)專家、企業(yè)代表，圍繞零碳，就當(dāng)前數(shù)據(jù)中心在實(shí)現(xiàn)零碳方面的現(xiàn)狀、理念及未來(lái)發(fā)展方向展開(kāi)了分享、交流與探討。
深度解讀四大全新標(biāo)準(zhǔn)
第十七屆中國(guó)IDC產(chǎn)業(yè)年度大典上發(fā)布了四項(xiàng)與數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展，助力數(shù)據(jù)中心零碳的實(shí)現(xiàn)。在零碳數(shù)據(jù)中心論壇上，與會(huì)嘉賓對(duì)這四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行了解讀。
中國(guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)中心委員會(huì)技術(shù)委員、華為數(shù)字能源中國(guó)區(qū)總工張廣河發(fā)表了題為《從低碳到零碳—<零碳數(shù)據(jù)中心分級(jí)與評(píng)價(jià)方法>解讀》的演講，他對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容進(jìn)行了介紹，詳細(xì)闡述了評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)流程、碳排放計(jì)算方式、評(píng)分與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等，并指出，《零碳數(shù)據(jù)中心分級(jí)與評(píng)價(jià)方法》匹配《零碳數(shù)據(jù)中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》落地的分級(jí)與評(píng)價(jià)方法，《建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》以零碳目標(biāo)牽引，《評(píng)價(jià)方法》落實(shí)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。對(duì)滿足“基本要求”和“約束性要求”的數(shù)據(jù)中心，可進(jìn)入評(píng)價(jià)流程。評(píng)價(jià)過(guò)程可針對(duì)“設(shè)計(jì)、建設(shè)階段”、“運(yùn)行維護(hù)階段”分別做評(píng)估，根據(jù)評(píng)估總得分，分為“引領(lǐng)級(jí)”、“優(yōu)秀級(jí)”、“良好級(jí)”、“達(dá)標(biāo)級(jí)”四個(gè)等級(jí)，并授予相應(yīng)證書，另有復(fù)核、升級(jí)等流程。
同時(shí)，張廣河表示，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)以其靈活和快捷的特點(diǎn)，可以在行業(yè)先進(jìn)性方面起到一定的引領(lǐng)作用，本次《零碳數(shù)據(jù)中心分級(jí)與評(píng)價(jià)方法》推出，希望對(duì)于推動(dòng)數(shù)據(jù)中心行業(yè)早日實(shí)現(xiàn)零碳作出積極貢獻(xiàn)。
深圳海蘭云數(shù)據(jù)中心科技有限公司副總經(jīng)理李家文對(duì)《水下數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行了解讀。他指出，這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)水下數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)，水下數(shù)據(jù)中心具備節(jié)省土地、極致節(jié)能、不消耗淡水的特點(diǎn)，目前在實(shí)踐方面也有了重大的突破，在去年底，全球首個(gè)海底數(shù)據(jù)中心商業(yè)項(xiàng)目在海南海域布放，目前實(shí)時(shí)PUE約在1.09上下浮動(dòng)。
中電系統(tǒng)建設(shè)工程有限公司技術(shù)中心兼技術(shù)管理部總經(jīng)理張毅對(duì)《數(shù)據(jù)中心機(jī)電施工圖深化設(shè)計(jì)技術(shù)》進(jìn)行了解讀。他指出，從設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)真正施工的“最后一公里”就是深化設(shè)計(jì)，此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的推出，填補(bǔ)了數(shù)據(jù)中心在此方面的空白。機(jī)電工程是數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)工藝需求的核心，其包括：暖通、電氣、弱電、給排水、消防，這五方面幾乎占數(shù)據(jù)中心造價(jià)的90%。標(biāo)準(zhǔn)從BIM模型開(kāi)始進(jìn)行規(guī)范，對(duì)施工平面圖、系統(tǒng)圖，各專業(yè)系統(tǒng)圖，管線綜合平面圖，剖面圖，大樣詳圖等等做了詳細(xì)規(guī)定，具備非常實(shí)際的指導(dǎo)意義。
暢談零碳理念、綜合性解決方案與實(shí)踐
對(duì)于零碳數(shù)據(jù)中心，企業(yè)的認(rèn)知不斷增強(qiáng)，在理念、解決方案與實(shí)踐方面均有所發(fā)展。
華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司中國(guó)數(shù)據(jù)中心能源產(chǎn)品總監(jiān)王建軍圍繞《零碳數(shù)據(jù)中心理念》進(jìn)行了分享，表示華為零碳數(shù)據(jù)中心的理念包含了低碳共生、融合極簡(jiǎn)、自動(dòng)駕駛、安全可靠，其中，在低碳共生方面，華為對(duì)大能源效率與最小環(huán)境影響做了定義。大能源效率最關(guān)注兩個(gè)方面，級(jí)制冷、數(shù)據(jù)中心構(gòu)建效率提升；最小環(huán)境影響則是指綠色建筑、環(huán)保少污染、水資源占用少等。此外，數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展也離不開(kāi)智能化的支撐。
三峽長(zhǎng)電大數(shù)據(jù)科技(宜昌)有限公司副總經(jīng)理李峘對(duì)《三峽東岳廟數(shù)據(jù)中心零碳實(shí)踐》進(jìn)行了分享。他表示，隨著雙碳目標(biāo)、東數(shù)西算等一系列國(guó)家戰(zhàn)略的出臺(tái)，三峽集團(tuán)積極助力湖北發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。結(jié)合三峽集團(tuán)自身清潔能源優(yōu)勢(shì)、三峽壩區(qū)高安保優(yōu)勢(shì)以及湖北省地理位置帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延等優(yōu)勢(shì)打造的三峽東岳廟數(shù)據(jù)中心已正式投運(yùn)。三峽東岳廟數(shù)據(jù)中心是國(guó)內(nèi)首個(gè)零碳綠色數(shù)據(jù)中心，從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)的全生命周期減少碳排約279萬(wàn)噸。三峽大壩綠色水電供電、無(wú)柴發(fā)供電設(shè)計(jì)、江水冷源技術(shù)、預(yù)制框架建筑、風(fēng)墻和高溫冷凍水技術(shù)等相關(guān)技術(shù)都有效的降低了數(shù)據(jù)中心PUE值并且做到了真正意義的“零碳排”，為國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心探索零碳解決方案打造了樣板案例。
武當(dāng)云谷大數(shù)據(jù)科技有限公司副經(jīng)理張濤以武當(dāng)云谷大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、運(yùn)維為基礎(chǔ)，發(fā)表了《踐行國(guó)家雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，打造綠色數(shù)據(jù)中心典范》主旨演講，指出武當(dāng)云谷大數(shù)據(jù)中心毗鄰丹江口水庫(kù)，充分利用水庫(kù)深層冷水作為機(jī)房冷卻媒介，利用地勢(shì)間的高差以自流的方式將冷水引入園區(qū)，以板式換熱器完成與數(shù)據(jù)中心內(nèi)部循環(huán)水冷熱交換，退水全部復(fù)歸漢江，全過(guò)程對(duì)生態(tài)、水質(zhì)不造成任何污染和浪費(fèi)。武當(dāng)云谷大數(shù)據(jù)中心后續(xù)將繼續(xù)考慮勢(shì)能發(fā)電、余熱回收、多能互補(bǔ)等方式，大程度的利用資源優(yōu)勢(shì)，達(dá)到節(jié)能減碳效果。
深入分析制冷優(yōu)化途徑
制冷是影響數(shù)據(jù)中心能耗使用與碳排情況的重要因素，零碳數(shù)據(jù)中心論壇上，多位嘉賓對(duì)此進(jìn)行了分析探討。
華中科技大學(xué)教授邵雙全在進(jìn)行《雙碳背景下數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)發(fā)展路線探討》演講時(shí)強(qiáng)調(diào)，冷卻在數(shù)據(jù)中心中占據(jù)著較大的能耗部分，是數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排的突破口，液冷技術(shù)、熱回收技術(shù)、智能運(yùn)維等是值得關(guān)注的技術(shù)方向。節(jié)能的關(guān)鍵，則是匹配需求的取熱方式和取熱溫度的提升，需要因地制宜提高能源綜合利用，圍繞自然冷源、可再生能源的利用等進(jìn)行優(yōu)化，并基于全局優(yōu)化的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，基于AI來(lái)推動(dòng)運(yùn)維發(fā)展。
美的樓宇科技數(shù)據(jù)中心行業(yè)方案負(fù)責(zé)人謝向宇分享了《高效制冷加快數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳》，她系統(tǒng)的介紹了美的如何通過(guò)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)、氟系統(tǒng)三個(gè)解決方案推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳。美的樓宇科技基于成熟的模擬仿真技術(shù)，在水系統(tǒng)冷水機(jī)組負(fù)荷模擬與系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行應(yīng)用，并通過(guò)高效智慧環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)控制優(yōu)化，運(yùn)用高效機(jī)房的設(shè)計(jì)理念，以確保數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)低至pue1.30以下。風(fēng)系統(tǒng)方案通過(guò)直接/間接蒸發(fā)冷AHU系統(tǒng)，在西部等空氣干冷地區(qū)，利用與室外環(huán)境的充分換熱，實(shí)現(xiàn)部分地區(qū)可達(dá)到pue1.18。氟系統(tǒng)方案利用制冷劑的的循環(huán)，在氟泵的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究氣泵的作用，延長(zhǎng)了自然冷卻時(shí)間，助力中小型機(jī)房和改造項(xiàng)目，降低冷卻系統(tǒng)整體能耗。
超聚變數(shù)字技術(shù)有限公司算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域SmartDC規(guī)劃總監(jiān)單彤圍繞液冷的應(yīng)用，從設(shè)備廠商的角度發(fā)表了《整機(jī)柜液冷服務(wù)器，構(gòu)建低碳規(guī)模商用數(shù)據(jù)中心》演講，他表示，液冷技術(shù)不止能夠降低PUE，還可以提升自然冷源利用率，推動(dòng)制冷設(shè)備的高效使用，從整機(jī)柜看，它還可以推動(dòng)從供電領(lǐng)域到柜機(jī)儲(chǔ)能或者到微模塊級(jí)儲(chǔ)能的充分利用，減少供電鏈路上的損耗。同時(shí)，單彤認(rèn)為，液冷的盲插相較于手插更可靠，并可以配合智能化運(yùn)維系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)化運(yùn)維。
科華數(shù)據(jù)股份有限公司液冷產(chǎn)品線總監(jiān)兼數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品部副總監(jiān)魏芳偉同樣圍繞液冷展開(kāi)了分享，發(fā)表了題為《科創(chuàng)未來(lái)，產(chǎn)業(yè)升華——多維賦能，技術(shù)突破助推數(shù)據(jù)中心零碳實(shí)現(xiàn)》的演講，他指出，基于數(shù)據(jù)中心用電量的增加、芯片功耗的增大、“雙碳”目標(biāo)的提出，以及擴(kuò)容等原因，制冷效果更好、節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯的液冷應(yīng)用不斷增多，科華也提出了多項(xiàng)解決方案，如機(jī)柜式的液冷系統(tǒng)、集裝箱的液冷模塊等，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展，也加快了數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、智能化。
解讀碳計(jì)量基礎(chǔ)作用
零碳的實(shí)現(xiàn)有著明確的標(biāo)準(zhǔn)，就是通過(guò)降碳技術(shù)或者碳抵消等使碳排放歸零，這需要準(zhǔn)確的碳方面。
“碳計(jì)量、能源計(jì)量是技術(shù)合規(guī)的原點(diǎn)，也是市場(chǎng)監(jiān)管的基礎(chǔ)。”中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院先進(jìn)測(cè)量工程中心主任武彤在分享《數(shù)字化碳計(jì)量賦能數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展》時(shí)明確了碳計(jì)量的重要作用。
他指出，數(shù)據(jù)中心將從碳核查會(huì)向碳計(jì)量轉(zhuǎn)變。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心碳排在核查階段多數(shù)是計(jì)算出來(lái)的，并不是計(jì)量出來(lái)的，因?yàn)楫?dāng)前核算的時(shí)間分辨率和空間分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，不能完全反映新能源接入率而造成的碳排放因子的變化，碳排放因子應(yīng)到天、小時(shí)的級(jí)別，這樣可以產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的碳排放因子，成為碳計(jì)量的基礎(chǔ)。通過(guò)此也可以從碳的視角調(diào)節(jié)使用能源行為，以此來(lái)調(diào)節(jié)用戶使用能源的行為，推動(dòng)更多綠色能源的接入，促使電網(wǎng)系統(tǒng)直接的碳排放降低。
分享節(jié)能減碳能源利用方式
數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行離不開(kāi)電力，需要龐大的能源支撐，想要加大節(jié)能減碳力度必須優(yōu)化能源的使用，這也是零碳數(shù)據(jù)中心論壇的重點(diǎn)。
中國(guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)中心委員會(huì)技術(shù)委員、北京理工大學(xué)副教授王永真進(jìn)行了《產(chǎn)消型數(shù)據(jù)中心綜合能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》的分享，他表示，在綜合能源視角，數(shù)據(jù)中心有四個(gè)特征，能耗強(qiáng)度高、冷量需求大、熱電比穩(wěn)定、高可靠性。冷能、電能的需求需要與能源系統(tǒng)供給需要通過(guò)綜合利用的技術(shù)相互匹配，來(lái)推動(dòng)能效的提升，因地制宜，打通數(shù)據(jù)中心“上游、中游、下游”的鏈條，打造“產(chǎn)消型”數(shù)據(jù)中心多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展。
深圳市首航新能源股份有限公司研發(fā)總監(jiān)（上海）金紅元?jiǎng)t圍繞首航新能源在儲(chǔ)能、直流供電方面的實(shí)踐分享了《光儲(chǔ)一體化智能直流母線供電系統(tǒng)》。他指出，想要將光伏等綠色能源變?yōu)榉€(wěn)定的能源離不開(kāi)儲(chǔ)能系統(tǒng)，同時(shí)，他認(rèn)為，儲(chǔ)能不僅僅是為數(shù)據(jù)中心供電，還可以為電網(wǎng)穩(wěn)定性做出貢獻(xiàn)，數(shù)據(jù)中心也能夠從中獲益。如上海消峰添谷的價(jià)格差拉大后，數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定的儲(chǔ)能系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn)盈利，未來(lái)整個(gè)數(shù)據(jù)中心將從能源消費(fèi)者向能源管理者轉(zhuǎn)型。此外，如果光伏能量過(guò)足，數(shù)據(jù)中心需要添加PCS，將綠電10千伏電力通過(guò)變壓器，給電池儲(chǔ)能。電池儲(chǔ)完能以后，直接通過(guò)直流PCS送到直流母線，以達(dá)到直流系統(tǒng)的架構(gòu)鏈條的最極簡(jiǎn)化。
天合光能股份有限公司中國(guó)區(qū)分布式技術(shù)負(fù)責(zé)人史伏龍發(fā)表了題為《可再生能源助力數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展》的演講，表示數(shù)據(jù)中心的用頂和光伏發(fā)電可以緊密結(jié)合在一起。數(shù)據(jù)中心利用屋頂、立面、停車棚、綠化帶的區(qū)域建設(shè)分布式的光伏發(fā)電，而發(fā)出來(lái)的電可以直接送給廠區(qū)供電系統(tǒng)進(jìn)行消耗，不需要通過(guò)遠(yuǎn)距離輸送，可以提高可再生能源利用的效率。不過(guò)，在數(shù)據(jù)中心部署分布式光伏也具備較大難度，在安全性、可靠性、屋面防水、防火等方面要求更高。很多數(shù)據(jù)中心的屋頂并非混凝土、彩鋼瓦，是新型柔性屋面，結(jié)構(gòu)相比常規(guī)屋頂不同，無(wú)法用常規(guī)的方法安裝，需要做特殊化的設(shè)計(jì)。
雙登集團(tuán)股份有限公司技術(shù)副總監(jiān)（系統(tǒng)集成）曹波從儲(chǔ)能電池角度進(jìn)行了《面向零碳數(shù)據(jù)中心鋰電系統(tǒng)》的分享，指出相較于傳統(tǒng)鉛酸電池，鋰電的空間與壽命具有較大優(yōu)勢(shì)，加持智能BMS系統(tǒng)管控可顯著降低運(yùn)維成本，系統(tǒng)采用間歇式充電模式，其能耗效率更優(yōu)。業(yè)內(nèi)最為關(guān)注的鋰電安全問(wèn)題，可從技術(shù)選擇、外部風(fēng)險(xiǎn)源、故障等三個(gè)方面進(jìn)行有效防控。并且以雙登產(chǎn)品實(shí)踐為例指出，鋰電峰谷套利，綠電引入等創(chuàng)新應(yīng)用模式對(duì)于未來(lái)零碳數(shù)據(jù)中心建設(shè)具有重要意義。
探究綠電、碳市場(chǎng)發(fā)展
在零碳實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，除通過(guò)技術(shù)與相關(guān)解決方案減碳以外，通過(guò)市場(chǎng)化的手段進(jìn)行碳抵消也不可或缺。
三峽集團(tuán)新能源事業(yè)部副主任石峰對(duì)《綠電交易市場(chǎng)化實(shí)踐與發(fā)展》進(jìn)行了分享。他分析到，大力發(fā)展新能源，促進(jìn)新能源綠色電力消費(fèi)是推動(dòng)我國(guó)綠色低碳轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要途徑之一，在介紹綠電、綠證政策交易等情況的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步指出當(dāng)前仍存在綠電、綠證價(jià)值兌現(xiàn)難，部分可再生能源品種環(huán)境溢價(jià)歸屬不明確，以及國(guó)際國(guó)內(nèi)綠證互認(rèn)難等問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)綠電市場(chǎng)化交易需要保證綠電環(huán)境價(jià)值歸屬的唯一性，并建議將國(guó)內(nèi)可再生能源消納量、綠電、綠證、綠色電力消費(fèi)憑證逐步統(tǒng)一到綠證上。
清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所副教授、博士生導(dǎo)師張達(dá)以《綠證綠電與碳市場(chǎng)銜接下的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)探討》為題進(jìn)行了演講，對(duì)綠證標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、綠證與碳市場(chǎng)銜接等進(jìn)行了詳細(xì)分析，并指出數(shù)據(jù)中心可通過(guò)綜合考慮提升IT設(shè)備能耗的標(biāo)準(zhǔn)、采用先進(jìn)技術(shù)降低PUE、合理合規(guī)購(gòu)買綠證和CCER的方式，逐步實(shí)現(xiàn)零碳。
綜合來(lái)看，對(duì)于零碳，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)進(jìn)行開(kāi)啟探索，并在標(biāo)準(zhǔn)確立、制冷優(yōu)化、新能源利用等方面取得了進(jìn)展，綠電交易、碳市場(chǎng)也在逐步發(fā)展，不過(guò)，零碳的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要在多個(gè)層面上均有所突破并達(dá)到相應(yīng)的條件才能實(shí)現(xiàn)，且數(shù)據(jù)中心因自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等在建設(shè)、運(yùn)維上有所差異，需要因地制宜，因此，就整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，目前依舊處于零碳的相對(duì)早期階段，想要達(dá)到數(shù)據(jù)中心的“碳中和”還需要更進(jìn)一步的探索。
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