眾所周知，數(shù)據(jù)中心是個耗電大戶。隨著大規(guī)模云計(jì)算數(shù)據(jù)中心在全球范圍內(nèi)的廣泛部署，其高能耗、高費(fèi)用、高污染等問題已經(jīng)越來越嚴(yán)重，很多國家提出了節(jié)能減排的戰(zhàn)略，可以在一定程度上緩解用電的緊張，無法從根本解決能耗問題。近些年，隨著一些新能源的出現(xiàn)，很多數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的專家開始研究用新能源替代電能的可能性，有些國外的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)甚至還建設(shè)了一些基于新能源的數(shù)據(jù)中心。這些新能源數(shù)據(jù)中心在節(jié)能方面極具優(yōu)勢，但是在綜合使用成本上依然居高不下，在實(shí)際使用中，也面臨著諸多問題。新能源本來就是一個比較新的研究方向，數(shù)據(jù)中心又是一個非常復(fù)雜的信息系統(tǒng)，兩者結(jié)合起來會面臨各種各樣的實(shí)際問題，本文就來說一說數(shù)據(jù)中心的新能源之路。

目前數(shù)據(jù)中心絕大多數(shù)都采用的電能供設(shè)備運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心的所有設(shè)備也都是僅支持供電輸入，所以要改變所有設(shè)備的供電方式幾乎行不通，這樣只能引入新能源，將新能源轉(zhuǎn)換為電能為數(shù)據(jù)中心供電。傳統(tǒng)的電力能源主要來源于：核能、煤、天然氣、石油、水能等，利用這些能源發(fā)電，會產(chǎn)生大氣污染，更重要的是這些都不是可再生資源，會越來越變少，遲早都有用完的一天。而新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等，新能源的大優(yōu)勢就是環(huán)保、可再生。當(dāng)然，新能源往往具有不穩(wěn)定性、間歇性和隨時變化的特點(diǎn)，這也使得新能源在數(shù)據(jù)中心中的高效可靠應(yīng)用面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先就是建設(shè)新能源電廠需要大量的土地，比如使用太陽能來生產(chǎn)1MW的電能需要5~10英畝的土地。同樣，風(fēng)能也需要使用大量的土地，風(fēng)能項(xiàng)目的平均產(chǎn)電能力為2W/m2。土地的審批需要政府的批準(zhǔn)，需要辦理諸多手續(xù)，并且要支付昂貴的土地使用費(fèi)用。好在這些新能源好的地方一般不在市區(qū)，偏遠(yuǎn)的地區(qū)，土地費(fèi)用不高。不過很多數(shù)據(jù)中心都需要建設(shè)在市區(qū)或者網(wǎng)絡(luò)資源比較好的地方，這樣兩者之間的距離遠(yuǎn)近將直接決定新能源的使用效率。

其次，使用新能源供電表面上看可能節(jié)約成本，提高電能使用效率。實(shí)際上，一個新能源的發(fā)電廠要保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，需要投入大量的人力物力，這往往是一個數(shù)據(jù)中心企業(yè)難以承受的，其也不具備這樣的技術(shù)實(shí)力，將這些成本考慮進(jìn)去，就會發(fā)現(xiàn)雖然在用電上便宜了，但是還要追加很多新能源的建設(shè)成本，這樣算下來并沒有為數(shù)據(jù)中心節(jié)省多少，但為此數(shù)據(jù)中心還要付出更多的精力，所以很少有數(shù)據(jù)中心去用新能源。

再次，新能源發(fā)電廠需要政府或電力部門主導(dǎo)建設(shè)，而不是數(shù)據(jù)中心企業(yè)，數(shù)據(jù)中心主要是使用新能源，而不是去運(yùn)營新能源電廠，或者可以兩者合作，數(shù)據(jù)中心可以直接購買新能源電廠的供電使用權(quán)，當(dāng)然這樣數(shù)據(jù)中心就缺少了一定的主動權(quán)。我們知道新能源發(fā)電廠都建在具有豐富資源的地區(qū)，而這些地區(qū)不一定適合建數(shù)據(jù)中心，這樣就需要在兩者之間傳輸電能，這同樣造成電能的損耗，所以好就是兩者能夠建在一起。比如Facebook建在俄勒岡州的太陽能數(shù)據(jù)中心，它就是幾乎沒有電力傳輸和配送損失，這樣的新能源數(shù)據(jù)中心才能在大程度上節(jié)省電能。

第四，新能源有不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，這和數(shù)據(jù)中心要求的不間斷運(yùn)行是互斥的，為了保證數(shù)據(jù)中心的連續(xù)性，就需要使用存儲電能的設(shè)備來緩解，存儲電能的方式只有電池，不過這種方法會導(dǎo)致電量的損失和昂貴的電池費(fèi)用，并且這些電池使用壽命都不長，隨著時間的增長存儲能力也隨之降低，電池也不適合大規(guī)模采用，電池和供電系統(tǒng)之間的切換技術(shù)還無法保證業(yè)務(wù)無中斷，一般切換時間都要超過秒級，這么長的斷電時間很多設(shè)備都會發(fā)生重啟，所以對于大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，部署電池供電也不現(xiàn)實(shí)，也實(shí)現(xiàn)不了。

最后，新能源不僅在數(shù)據(jù)中心，在其它任何一個用電領(lǐng)域應(yīng)用都面臨著很多挑戰(zhàn)，人們需要一個感知接受的過程，很多人依然對新能源有所質(zhì)疑，認(rèn)為新能源技術(shù)還不夠完善，這就像充電汽車一樣，國家和政府鼓勵了這么多年，但是依然很少有人愿意去買新能源汽車?；A(chǔ)設(shè)施薄弱，使用不方便是一方面，安全性也是人們考慮的一方面，新能源進(jìn)入數(shù)據(jù)中心也面臨同樣的質(zhì)疑，要大部分的數(shù)據(jù)中心接受還需要一個漫長的過程。在這點(diǎn)上國外的數(shù)據(jù)中心起步較早，并且有一些實(shí)際應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心，是很好的參考例子。當(dāng)然實(shí)際使用新能源的數(shù)據(jù)中心真的是太少了，比如我國現(xiàn)在有60萬個的數(shù)據(jù)中心，還沒有一個數(shù)據(jù)中心是采用新能源供電的，而在國外和數(shù)據(jù)中心總數(shù)相比，使用新能源的數(shù)據(jù)中心幾乎可以忽略。

新能源在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用還處于起步階段，相關(guān)研究成果也主要集中在近幾年，很多實(shí)際問題都需要慢慢解決，要想達(dá)到規(guī)模應(yīng)用，顯然還有很長的路要走。不過這條路是不可逆轉(zhuǎn)的，傳統(tǒng)供電的能源都是不可再生的，遲早有會用完的那一天，所以找到新的替代能源時間已經(jīng)非常緊迫。在這樣的需求背景下，對于能耗大戶數(shù)據(jù)中心來說，采用新能源供電是遲早的事情，這個過程中會面臨許多的技術(shù)難題，資金的問題、技術(shù)的問題以及各種資源的支持不足等，但是這個數(shù)據(jù)中心新能源演進(jìn)過程無法阻止，也不會停止。數(shù)據(jù)中心新能源之路漫漫，我們已經(jīng)開始在走這條路，何時走到盡頭我們無法預(yù)知，也不知道前面還會遇到哪些危險，但是我們將不會走回頭路，只能前行。