數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)中心、5G建設(shè)強(qiáng)勁發(fā)展的同時(shí)，其高耗能問題也日益凸顯。作為支撐未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源和公共基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心、5G建設(shè)也是關(guān)系新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降耗的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
特別是在“雙碳”目標(biāo)之下，以數(shù)據(jù)中心、5G建設(shè)為代表的新基建，必須要成為加速綠色化進(jìn)程的先鋒。
要數(shù)據(jù)也要環(huán)境
在數(shù)字化浪潮席卷之下，數(shù)據(jù)中心走向規(guī)模化，成為蒸蒸日上的產(chǎn)業(yè)。人們將其在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的重要作用，比作承載著經(jīng)濟(jì)社會(huì)“數(shù)據(jù)呼吸”與“計(jì)算吞吐”的“數(shù)據(jù)心臟”。
然而，它所帶來的問題也令人瞠目。中國(guó)信息通信研究院和開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心白皮書》顯示，數(shù)據(jù)中心總體耗電量較高。微觀層面，一個(gè)超大型數(shù)據(jù)中心每年的耗電量超億千瓦時(shí)；宏觀層面，根據(jù)2020年初《Science》刊登的文章《重新校準(zhǔn)全球數(shù)據(jù)中心能耗估算》，2018年全球數(shù)據(jù)中心的耗電規(guī)模達(dá)到全球總用電量的1%。
華為數(shù)字能源中國(guó)區(qū)副總裁、華為數(shù)據(jù)中心能源軍團(tuán)中國(guó)區(qū)CEO胡春池告訴記者，從我國(guó)公開的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，不同機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)口徑雖略有不同，但基本上整個(gè)數(shù)據(jù)中心用電量是全社會(huì)耗電量的1.5%左右。
5G建設(shè)的高耗能同樣不容忽視。在華為舉辦的“綠色π”活動(dòng)上，能源研究領(lǐng)域?qū)＜曳窒淼臄?shù)據(jù)顯示，一個(gè)5G基站的能耗是傳統(tǒng)4G基站的3倍左右。同時(shí)，由于信號(hào)傳輸距離縮短，基站覆蓋面積變小，5G基站數(shù)量約為4G基站數(shù)量2倍以上才能達(dá)到相同覆蓋范圍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，三大運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)基站總電費(fèi)每年高達(dá)200億元左右。
而數(shù)據(jù)中心、5G建設(shè)從高增長(zhǎng)到平穩(wěn)期還需數(shù)年。根據(jù)華為發(fā)布的《數(shù)字能源目標(biāo)網(wǎng)助力運(yùn)營(yíng)商加速碳中和白皮書》，以某運(yùn)營(yíng)商為例，根據(jù)未來5年5G建設(shè)計(jì)劃預(yù)測(cè)，以其傳統(tǒng)方式建設(shè)站點(diǎn)將帶來34%的運(yùn)營(yíng)成本增長(zhǎng)，其中電費(fèi)是主要增長(zhǎng)因素。同樣，電費(fèi)在數(shù)據(jù)中心10年發(fā)展總擁有成本中占比超過60%，成為數(shù)據(jù)中心盈利的關(guān)鍵因素。
要節(jié)能還要賦能
解決以數(shù)據(jù)中心、5G建設(shè)為代表的新基建高耗能問題，成為政府、業(yè)界共同發(fā)力的方向。
當(dāng)前，北京、上海、深圳等城市紛紛出臺(tái)低電能利用效率（PUE）標(biāo)準(zhǔn)，降低數(shù)據(jù)中心能耗。
國(guó)家層面相關(guān)政策陸續(xù)出臺(tái)。去年7月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》，提出深化新型數(shù)據(jù)中心綠色設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)與運(yùn)營(yíng)管理，全面提高資源利用效率。支持采用合同能源管理等方式，對(duì)高耗低效的數(shù)據(jù)中心加快整合與改造。新建大型及以上數(shù)據(jù)中心達(dá)到綠色數(shù)據(jù)中心要求，綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上。
不久前，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等聯(lián)合印發(fā)《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，提出到2025年，數(shù)據(jù)中心和5G基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局。數(shù)據(jù)中心運(yùn)行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升，全國(guó)新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率降到1.3以下，國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下，綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上。
華為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線SRAN領(lǐng)域副總裁段浩介紹，華為將在設(shè)備高集成化、站點(diǎn)極簡(jiǎn)化、網(wǎng)絡(luò)智能化、全生命周期環(huán)保化4個(gè)方向持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)建5G全綠色網(wǎng)絡(luò)，支撐網(wǎng)絡(luò)能效提升。
技術(shù)創(chuàng)新是華為應(yīng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展訴求的殺手锏。胡春池介紹，華為在智能微模塊解決方案、綠色方案、電力模塊方案、安全方案、數(shù)字化方案等方面的創(chuàng)新，都是沿著工程產(chǎn)品化、產(chǎn)品模塊化、模塊智能化、數(shù)據(jù)中心低碳化方向發(fā)展，目標(biāo)是構(gòu)建更智能、更低碳的數(shù)據(jù)中心。
“比如，原來建設(shè)模式下的傳統(tǒng)機(jī)房PUE高，節(jié)能效果差。通過我們的智能微模塊方案，可把原來傳統(tǒng)、雜亂的數(shù)據(jù)機(jī)房打造成一個(gè)節(jié)能、高集成度設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程可監(jiān)控的數(shù)據(jù)中心。將傳統(tǒng)PUE大于3.0的機(jī)房降到1.3以內(nèi)。”胡春池說。“再比如，智能鋰電是當(dāng)下創(chuàng)新熱點(diǎn)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用的鉛酸電池體積大、量重、壽命短。而我們采用智能鋰電技術(shù)來做這個(gè)系統(tǒng)，能量密度提升了3倍以上，占用不到30%的空間資源。”
胡春池介紹，AI技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的部署，可降低能耗8%左右。“數(shù)據(jù)中心通過AI技術(shù)自動(dòng)調(diào)優(yōu)，類似于辦公室中人走了自動(dòng)關(guān)燈，空調(diào)根據(jù)人員流動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)中心根據(jù)外界溫度、IT制冷需求，調(diào)節(jié)不同的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更節(jié)能。”
就新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的碳排放影響，生態(tài)環(huán)境部國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究和國(guó)際合作中心戰(zhàn)略規(guī)劃部主任柴麒敏指出，在需求驅(qū)動(dòng)視角下，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將帶來明顯的增耗效應(yīng)。而在技術(shù)創(chuàng)新視角下，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將帶來顯著的減排效益。有研究表明，5G技術(shù)單位數(shù)據(jù)傳輸能耗將有望降至4G的10%至2%，并有助于降低智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等終端設(shè)備的電池消耗。
綠色新基建已在路上
“既要節(jié)能的新基建，也要新基建的節(jié)能。”這是“綠色π”活動(dòng)上專家們的共識(shí)。
柴麒敏認(rèn)為，綜合考慮增耗和減排的直接及間接效應(yīng)，“十四五”期間，新基建每年平均將增加二氧化碳排放約7300萬噸。長(zhǎng)期看，信息技術(shù)和能源技術(shù)“雙重革命”的疊加效應(yīng)會(huì)進(jìn)一步顯現(xiàn)，新型基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)行業(yè)智能化升級(jí)改造、綠色化要素協(xié)同的減排效益將充分發(fā)揮。
全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)(GSMA)的報(bào)告指出，在歐洲和北美，移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)社會(huì)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)在2019年達(dá)到1∶10，這意味著移動(dòng)通信每消耗1千瓦時(shí)電的同時(shí)，降低社會(huì)用電達(dá)到10千瓦時(shí)。GSMA認(rèn)為，這一數(shù)字將在2025年達(dá)到1∶20。
廣東省第二人民醫(yī)院數(shù)據(jù)中心采用了華為全新的FusionModule2000智能微模塊，通過模塊化的設(shè)計(jì)和工廠預(yù)制，數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期縮短50%。此外，采用iCooling等技術(shù)后將PUE值從2.0降低至1.5以下。改造后的數(shù)據(jù)中心，每天節(jié)省的電量相當(dāng)于一個(gè)普通病房?jī)赡甑挠秒娏浚壳搬t(yī)院能耗已下降到原先的70%。
人們欣喜地發(fā)現(xiàn)，伴隨綠色節(jié)能新應(yīng)用的實(shí)施，像廣東省第二人民醫(yī)院數(shù)據(jù)中心綠色化技術(shù)迭代的例子越來越多。
柴麒敏表示，“雙碳”目標(biāo)下，新基建高質(zhì)量實(shí)施“雙碳”戰(zhàn)略還有很多事情要做。為此，他建議，要提前布局轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，搶占全球零碳產(chǎn)業(yè)新賽道。加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，強(qiáng)化新型基礎(chǔ)設(shè)施的綠色低碳導(dǎo)向，有效應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施碳排放鎖定效應(yīng)和擱置資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，引領(lǐng)資本流向，發(fā)揮公共投資的綠色低碳撬動(dòng)作用。此外，應(yīng)該出臺(tái)扶持政策，實(shí)施綠色新型基礎(chǔ)設(shè)施激勵(lì)計(jì)劃，提供新基建碳中和綜合解決方案等。
