從 9 月初開始，江蘇省就開始進行嚴(yán)格的“能耗雙控”，隨后廣東省開始限電，迅速擴散到東北、廣西、浙江等地。
在國家“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，所有產(chǎn)業(yè)都在以降碳為目標(biāo)積極努力，作為 “能耗大戶”的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)也不例外。今年 5 月，工信部等四部門聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》的通知中指出，隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級進度加快，迫切需要推動數(shù)據(jù)中心合理布局、供需平衡、綠色集約和互聯(lián)互通，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，促進數(shù)據(jù)要素流通應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展。
數(shù)據(jù)中心作為高載能產(chǎn)業(yè)，能源成本在整個 10 年生命周期的運營總成本中比例超過一半。因此，降低能耗，脫碳轉(zhuǎn)型不僅是響應(yīng)國家號召，體現(xiàn)企業(yè)社會責(zé)任感，也是數(shù)據(jù)中心自身的迫切需求。
要實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展，首先要明確節(jié)能減排是一項長期的、具有豐富內(nèi)涵的系統(tǒng)工程，包括優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能源和碳使用及排放，實施低碳節(jié)能技術(shù)與方案，制定并實施低碳管理戰(zhàn)略等幾大方向。
創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合自然條件，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)
在優(yōu)化能源實施低碳節(jié)能技術(shù)方面，傳統(tǒng)節(jié)能手段已經(jīng)無法有效滿足常態(tài)化的效率要求，所幸，重點創(chuàng)新技術(shù)為數(shù)據(jù)中心節(jié)能提供了新的方向。
目前綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術(shù)有幾個方向：一是采用新的冷卻系統(tǒng)及節(jié)能方案，降低數(shù)據(jù)中心能耗；二是采用新能源技術(shù)，從源頭降低數(shù)據(jù)中心碳排放；三是熱與電相結(jié)合循環(huán)應(yīng)用；四是擴大可再生能源的利用。
從有孚網(wǎng)絡(luò)自身建設(shè)部署的經(jīng)驗來看，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心應(yīng)該充分考慮區(qū)域自然條件，綜合利用自然冷源，強風(fēng)弱水，輔以新型制冷、供配電技術(shù)、預(yù)配置/模塊化和AI運維等技術(shù)的使用，逐步提高數(shù)據(jù)中心分步部署能力，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、綠色化。
比如有孚網(wǎng)絡(luò)北京永豐云計算數(shù)據(jù)中心就充分考慮到了北京市水資源不充裕的情況，選擇了在北京工況條件下節(jié)能效果優(yōu)秀的熱管節(jié)能系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合的方案。
熱管技術(shù)是 1963 年美國LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover發(fā)明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與制冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。
除導(dǎo)熱能力強外，北京永豐云計算數(shù)據(jù)中心采用的熱管技術(shù)創(chuàng)新方案還具有零能耗、利用自然冷源替代空調(diào)制冷、節(jié)省水資源、有效降低噪音等優(yōu)勢。
首先，熱管換熱系統(tǒng)的工作原理是利用循環(huán)工質(zhì)的氣液相變來傳遞熱量，通過特殊的管路聯(lián)接，將蒸發(fā)段和冷凝段分離開來。室內(nèi)機中的工質(zhì)在機房內(nèi)吸熱蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)，經(jīng)過氣管流入冷凝器，并在冷凝器內(nèi)放熱冷凝為液態(tài)，然后通過液管回到室內(nèi)機繼續(xù)吸熱蒸發(fā)。熱管換熱系統(tǒng)的好處是熱量傳輸屬于無源運行，無運動部件，零能耗且故障率極低，整個過程幾乎用不到電力，大大降低了數(shù)據(jù)中心的電能消耗。
其次，在運行時間上，熱管節(jié)能系統(tǒng)也存在著較大的優(yōu)勢，熱管換熱系統(tǒng)的全年運行模式分為三種：冷機制冷模式、部分自然冷卻模式、完全自然冷卻模式。采用熱管節(jié)能技術(shù)的主要原因是因為北京存在著冬季較長、氣溫較低等特性，能夠用自然冷源替代空調(diào)制冷正常運作 4 個月，全年自然冷源與冷機交替工作時間為 3 個月，能夠很好地發(fā)揮節(jié)能效果。
熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在航天、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計思路，擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問題得到良好解決。
在制冷系統(tǒng)中采用熱管節(jié)能技術(shù)在國內(nèi)相對使用較少，北京永豐云計算數(shù)據(jù)中心采用該技術(shù)后取得了卓越效果。傳統(tǒng)的水冷式IDC數(shù)據(jù)中心耗水量的理論值為2.083L/kwh，而北京永豐云計算數(shù)據(jù)中心是采用風(fēng)冷散熱的閉式水冷系統(tǒng)，耗水量的理論值為0.129L/kwh，全年只有在5℃~25℃的溫度區(qū)間需要耗水。風(fēng)冷螺桿機在室外氣溫高于35℃開啟高壓微霧降溫，蒸發(fā)效果好，節(jié)水性能高，全年節(jié)水超過 12 萬噸。
智能運維開啟低碳管理
除采用創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合自然條件外，在數(shù)據(jù)中心的日常運維中引入智能運維概念，可以提高資源利用率，合理調(diào)度資源，實現(xiàn)運行中的節(jié)能降耗。
有孚網(wǎng)絡(luò)秉持“數(shù)據(jù)中心是一個整體，節(jié)能從源頭開始”理念，以建設(shè)綠色低碳、節(jié)能環(huán)保數(shù)據(jù)中心為目標(biāo)，積極采用數(shù)十項先進技術(shù)和設(shè)備選型、實踐，從IT、電氣、動力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、微模塊技術(shù)等方面采用多項綠色節(jié)能技術(shù)，賦予低碳數(shù)據(jù)中心更豐富的內(nèi)涵，其中多項IDC節(jié)能技術(shù)專利獲得行業(yè)認(rèn)可，在保證高可靠性的同時顯著提升了運營能效。
比如為解決環(huán)保系統(tǒng)建設(shè)中算力方面的痛點，依托于自建的數(shù)據(jù)中心，有孚專有云能夠提供比傳統(tǒng)架構(gòu)提高數(shù)十倍的計算性能。同時結(jié)合有孚AI 和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，全面支持多種GPU應(yīng)用程序、深度學(xué)習(xí)框架。既能實現(xiàn)較高的計算處理性能，又在能效比、內(nèi)存支持，以及CPU本身的架構(gòu)上具有較大優(yōu)勢，挖掘數(shù)據(jù)背后的價值，真正實現(xiàn)環(huán)保智能化。
在運維方面， 20 年來，有孚網(wǎng)絡(luò)堅持高研發(fā)投入，引領(lǐng)云計算和數(shù)據(jù)中心賦能創(chuàng)新，以AI技術(shù)賦能探索智慧化數(shù)據(jù)中心運營，以綜合能源技術(shù)應(yīng)用賦能碳減排先行標(biāo)桿，通過基于AI的數(shù)據(jù)分析和挖掘，可以提前預(yù)測服務(wù)器、交換機以及SSD故障，減少數(shù)據(jù)中心的宕機風(fēng)險。并且通過引入深度學(xué)習(xí)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心自動節(jié)能。采用人工智能建模分析、預(yù)測數(shù)據(jù)中心資源利用率，結(jié)合虛擬機遷移功能，根據(jù)業(yè)務(wù)需求合理地調(diào)度數(shù)據(jù)中心資源，挖掘節(jié)能潛力。
最后，在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施層面，通過采集和分析監(jiān)測點的溫濕度和空氣流動模型，自動調(diào)節(jié)制冷設(shè)備和配電設(shè)備的輸出，使能源獲得更高效的利用。
為實現(xiàn)我國2060 年碳中和目標(biāo)，數(shù)據(jù)中心亟需提高效率，擴大可再生能源的使用范圍，創(chuàng)新研發(fā)節(jié)能減碳技術(shù)，加強碳中和管理制度和體系建設(shè)。近些年來，有孚網(wǎng)絡(luò)形成的全生命鏈管理模式為此項系統(tǒng)工程構(gòu)建了實踐基礎(chǔ)，綜合設(shè)計、規(guī)劃、建設(shè)、運營等環(huán)節(jié)、一體化部署更能發(fā)揮數(shù)據(jù)中心集群階乘化降耗效應(yīng)，實現(xiàn)精準(zhǔn)降耗。
