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2022/8/19 13:15

阳光变算力 走进中国电信(国家)数字青海绿色大数据中心

人民邮电报  

电力变算力,精准诠释了传统数据中心能耗与产出的关系。

工信部节能与综合利用司公布的信息显示,2017年至2020年我国信息通信领域规模以上数据中心耗电量年均增长率为28%。据学者统计,2020年中国数据中心耗电量为2045亿千瓦时,占全国总用电量的2.7%,到2030年我国数据中心耗电量将达到4000亿千瓦时。

数据中心是新型信息基础设施节能减排的关键环节。

今天,通信领域数据中心机柜保有量已占到全国机柜总量的50%以上,如何建设绿色低碳的数据中心,助力国家实现“碳达峰”与“碳中和”目标,已经成为摆在信息通信业面前的一大难题。

在青海西宁,一场“阳光变算力”的创新实践正在为破局探索可行路径。

“从源头上使用绿电,才称得上百分百的绿色大数据中心。”

——青海电信党委书记、总经理 苏小明

目前,PUE(电能利用效率)是衡量大数据中心绿色与否的公认指标。借助日益先进的技术手段,数据中心PUE距离“1”的理想水平越来越近,数据中心也变得越来越“绿色”。

但是,我们不妨从碳排放的角度重新审视一下这个问题。

数据中心能源侧的碳排放主要来自IT设备及基础设施的电力消耗。今年前5个月,我国火力发电量占全国发电总量的69.92%。这就意味着,即便全国所有数据中心PUE均达到1,在不改变用电来源的情况下,数据中心庞大的耗电量仍将带来惊人的碳排放。

“青海是大数据中心的‘天然良港’,依托青海省丰富的清洁能源禀赋,从数据中心能源侧入手,使用更多的绿电,数据中心才能更绿色。这是数字青海绿色大数据中心建设的初衷。”青海电信党委书记、总经理苏小明告诉记者。

中国电信(国家)数字青海绿色大数据中心是全国首个100%清洁能源可溯源绿色大数据中心,也是全国首个大数据中心领域源网荷储一体化绿电智慧供应系统示范样板。

截至目前,青海省电力清洁能源装机容量占全省装机总量的91.8%,可再生资源领跑全国。依托得天独厚的资源禀赋,中国电信(国家)数字青海绿色大数据中心清洁能源使用比例达到了100%,获得中国信通院碳中和数据中心创新者AAAA评估。

数字青海绿色大数据中心的监控大屏上,水电、光伏、风电的使用比例一目了然,数据以2小时的间隔进行更新。由于清洁能源生产受天气条件限制较大,为了实现大数据中心的稳定运行,电力供应系统会根据发电情况进行智能调度——遇到阴天,用电会向水电倾斜;进入河流枯水期,风电、光伏比例则会相应上升。

数字青海绿色大数据中心同时也是绿电的生产者。为了进一步减少碳排放,数字青海绿色大数据中心配备了源网荷储一体化绿电智慧供应系统,办公用电、基础设施用电由园区内覆盖整个停车场的光伏发电系统供应,多余电量将在园区存储备用,储电能力探顶还可向城市电网输送。

绿电的百分百利用,让数字青海绿色大数据中心实现了“零碳”目标。而打造绿色大数据中心样板的脚步并未停止,通过AI系统级能效优化、供电链路市电与高压直流融合等一系列技术创新,数字青海绿色大数据中心PUE已下降至1.2以下。

在传统数据中心能耗结构中,用于散热的空调设备耗电占总量的35%~45%,极大影响了PUE的优化。但在数字青海绿色大数据中心,这一问题迎刃而解。

西宁市年平均气温7.6℃,夏季平均气温17~19℃,较低的气温提供了优质的天然冷源。青海电信充分考虑园区选址和建筑结构设计,减少夏季太阳热辐射,利用主导风向,保证空气自然流通,充分发挥风冷散热效能。同时还为机房设计建造了直接蒸发和间接蒸发﹢直接蒸发两种冷却模式,在制冷主机不工作的情况下,两种模式可以满足全年约360天的机房散热需求,将散热耗能压降至最低。

从布局选址、PUE设计到节能技术应用和绿色能源利用,数字青海绿色大数据中心充分体现了绿色、零碳两大元素。苏小明表示,在推进“东数西算”工程和实现“双碳”目标的大背景下,数字青海绿色大数据中心对未来绿色数据中心建设有着显著的参考价值,数字青海绿色大数据中心体现的绿色、零碳建设理念,有望成为衡量绿色数据中心的全新标准。

“以大数据产业为依托,将‘用能溯源’打造成青海绿色能源的名片。”

——国网青海电力互联网部技术及商务拓展处处长 贾昆

面对数字青海绿色大数据中心控制大屏,一组不断跳动的数字吸引了记者的眼球:园区消耗的每一度电,都可以精确追溯产生的方式、输出的电站……

“这是结合区块链技术开发的用能溯源功能。”贾昆向记者进行了详细介绍。

“绿电感知溯源算法模型”是数字青海绿色大数据中心用能溯源的核心功能模块。通过拼接汇集青海电网厂站接线图形及拓扑结构,这套系统可以追溯清洁能源在发、输、变、配、用各环节的精准数据,在线还原青海全网清洁能源在各环节的占比,实现对数字青海绿色大数据中心消纳清洁能源总量的精准测算。溯源功能还采用CART剪枝溯源算法模型,基于各项运行数据,每15分钟在全网范围内做潮流分析并通过区块链技术存证,以各个电源点送出功率作为起点沿潮流方向逐步追溯,计算各馈电线路电源功率贡献值占比并统计积分,计算出各类清洁能源——风、光、水电的消费结构。

贾昆表示,青海电信与青海电力联合打造的绿电用能溯源案例,体现着数据与电力两大产业互相促进的关系,是青海绿色能源发展的响亮名片。

让每一度电的来源清晰可见,伴随着数字的跳动,电力消费的模式正悄然发生转变。

“绿色是全人类的追求,通信、能源两大国企共同探索了绿色能源显性化消费的新模式。”

——青海电信党委书记、总经理 苏小明

在应对气候变化的新征程上,绿电是未来发展的必由之路。

2016年,习近平总书记在青海考察时强调,青海最大的价值在生态、最大的责任在生态、最大的潜力也在生态。2021年6月,习近平总书记又一次来到这片土地,并明确指出要将青海打造成为“国家清洁能源产业高地”。

“我们带着绿色大数据中心的理念找到青海电力。”苏小明回忆起规划之初的情形,“绿色、零碳的建设思路得到了青海电力的高度认同:一方面,风、光、水电实现本地消纳,让青海清洁能源产业得到了高质量发展;另一方面,绿电接入数据中心,电力行业和新兴信息产业实现了有机融合。”

在湟水谷地100亩的园区里,通信、能源两个国家队的跨界组合,产生了双向赋能效应。阳光变成算力,两大传统行业在绿色发展中牢牢抓住了高质量发展的新机遇。

苏小明认为,数字青海绿色大数据中心建成投用,更重要的意义在于构建了绿色能源显性化消费新模式。“‘双碳’目标的实现离不开广大终端用户的参与。”苏小明表示,“数字青海绿色大数据中心在能源供给侧引入绿色能源显性化消费的概念,用户实实在在地看到了清洁能源生产的产品与服务,才能使消费者建立起绿电消费的习惯,才能让市场在电力资源配置中发挥决定性作用,才能在全社会树立绿色能源显性消费的理念,这对我国早日实现‘碳达峰’‘碳中和’具有积极作用。”

曾经,比特与瓦特激荡出的大潮,推动人类完成了从工业社会向信息社会的跨越。

如今,“东数西算”工程、绿色大数据中心,让绿色算力成为支撑可持续通信及信息化发展的重要基础和推动经济社会高质量发展的中坚力量。

随着中国电信(国家)数字青海绿色大数据中心的建成,青海这片世界的超净区,呈现出一派繁荣的景象——青海湖与数据湖交相辉映,自然生态和数据生态和谐共荣。

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