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数据中心:践行绿色节能理念

12月27日,记者从信息通信业节能与绿色发展论坛上了解到,根据国际能源署等组织的数据分析,目前全球平均年碳排放总量约为330亿吨,其中信息通信行业碳排放总量约为14亿吨,占到了全球总量的4.2%。而数据中心正是信息通信行业不折不扣的“能耗大户”。瑞典研究机构发布的“消费者总功耗预测"评估报告显示,到2025年,数据中心将占全球ICT(信息通信技术)行业33%的能耗份额。多位专家认为,节能与绿色发展将成为未来一段时间数据中心产业的重要课题。

绿色数据中心不断涌现

在国家相关政策引导下,以“大型化、绿色化、智能化”为特征的新型数据中心不断涌现,绿色低碳技术相关创新成果层出不穷。例如联想独创的温水水冷技术来对数据中心的服务器进行散热(进水的温度最高50℃,出水温度60℃左右),以此获得最佳能耗比和经济效用,大幅降低数据中心PUE值。

再比如,阿里云的浸没式液冷技术将服务器浸泡在特殊的绝缘冷却液里,运算所产生热量由液体循环带走并散热至自然冷却系统,单位体积液体带走的热量是空气的1000倍以上,热量传递效率更高,节能、减碳效果显著。

腾讯贵安七星数据中心利用冷空气从主洞口进入,经过制冷模块与IT设备热回风进行间接换热后,把热风从竖井排出来实现可再生能源的利用率。

华为的新一代间接蒸发冷却解决方案采用“风进水退”的理念,充分利用自然冷源,并且通过冷电融合、暖通融合、AI节能三大创新和核心器件的技术突破,降低制冷系统的能耗,在连续制冷、出电率、谐波等关键性能上取得突破。

业界对数据中心绿色节能发展的创新探索不仅体现在对自然能源的最大化利用,同时还体现在对人工智能、物联网和云计算等新一代信息技术与数据中心融合应用上。

本次论坛上,中国移动通信集团设计院信息能源所高级工程师何茜分享的智慧能源管控平台案例,就是通过智能运维手段来实现对能源设施数字化管控、能源与业务智能协同、智能巡检运维,如以远程替代人工巡检,以智能诊断减少无效上站,降低上站维护而带来的车辆碳排等。据她介绍,该平台总体降低运营碳排约13%。

精细化运维推动节能更大化

需要关注的是,在推动绿色数据中心建设的过程中,除了技术上的投入和创新之外,精细化运维也是节能更大化的重要驱动力。

中国移动总部网络事业部高级工程师王振指出,传统意义上,数据中心运维的价值体现在确保机楼供电制冷的可靠性,而目前通信业均面临较大经营压力,运维价值的实现未来将主要集中于降低机楼整体能耗水平、提高机楼各类资源利用率和可靠性三个方面。而这“两高一低”的目标实现跟数据中心的精细化、智能化运维水平息息相关。

“数据中心运维管理应建立全流程精细化运维体系,从运维前、运维中、运维后,具体把控相关工作环节的进展,并形成不断演进的PDCA(计划、实施、检查、行动)循环机制。” 王振谈道。以中国移动为例,数据中心在运维前,需要组织各省运维人员充分参与数据中心规划设计方案评审,严格把控数据中心验收工作(涉及数据中心土建、机电设计方案、机房分级方案等);在运维阶段,会组织开展数据中心精细化风险管控工作(包括负载率预警管理、供电拓扑管理、温度热点管理、风险管控单等);在运维后,还会组织各省开展对运维成效,包括风险管控、能耗管控、容量管控等方面的价值评估。

随着数据中心加速改造升级,供电制冷架构,架构和技术复杂度、系统风险和管理难度越来越高,精细化运维的重要性已经毋庸置疑。王振建议,开展数据中心精细化运维需要不断细化分级分类运维标准、加快运维人员技能转型升级、持续完善基于平台的智慧运维能力。面向IDC业务发展和网络技术演进,要分三大阶段有序推进机房能耗、风险、容量的精细化运维,以实现节能更大化。

安全风险必须规避

作为至关重要的“数字底座”,数据中心的安全运营虽是老生常谈,但始终热度不减。随着越来越多的数字技术融入,数据中心的运营维护策略和措施不断更新升级。然而与此同时,数据中心所面临的安全挑战也更为严峻。除了常见的数据信息安全风险外,低碳技术的应用对机房环境和设备的运行条件要求越来越高,这也给数据中心带来了新的安全风险。

例如,目前流行的液冷技术,成本也最低廉的冷却液是水。但由于水并非绝缘体,对数据中心的安全防护提出了更高的要求,一旦发生泄漏,对服务器等IT设备的损害将非常致命。再比如,矿物油和氟化物等冷却液在与空气接触后会被其他物质所污染,也会给服务器等IT设备带来腐蚀的风险,安全防范成本增加。

中移铁通有限公司高级工程师王平指出,数据中心的运行安全是指汇聚在数据中心的信息能够不间断有序正常运转。因此数据中心信息物理空间的主设备本身首先应稳定可靠,提供信息运行的网络应畅通无阻,这是构成数据中心运行安全的基本要素;其次,主设备服务的供电系统必须不间断提供质量满足要求的能源供应,空调系统必须满足各类设备长期可靠运行所必须的温湿度、洁净度等环境要求,这里面涉及的每一个环节都是环环相扣、密不可分的安全节点,只有确保每个节点的安全才能确保数据中心运行安全。

王平强调:“运行安全是节能降碳的前提。数据中心需要安全供电、按需供冷,更需要科学的维护管理,应该在确保运行安全的前提下开展节能。”

责任编辑:宋婧


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