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“双碳”目标下新基建加速绿色化
2022-01-17 13:35:33来源:经济日报责编:韩东林

  数字化时代,数据中心、5G建设强劲发展的同时,其高耗能问题也日益凸显。作为支撑未来经济社会发展的战略资源和公共基础设施,数据中心、5G建设也是关系新型基础设施节能降耗的最关键环节。

  特别是在“双碳”目标之下,以数据中心、5G建设为代表的新基建,必须要成为加速绿色化进程的先锋。

  要数据也要环境

  在数字化浪潮席卷之下,数据中心走向规模化,成为蒸蒸日上的产业。人们将其在当今经济社会中的重要作用,比作承载着经济社会“数据呼吸”与“计算吞吐”的“数据心脏”。

  然而,它所带来的问题也令人瞠目。中国信息通信研究院和开放数据中心委员会发布的《数据中心白皮书》显示,数据中心总体耗电量较高。微观层面,一个超大型数据中心每年的耗电量超亿千瓦时;宏观层面,根据2020年初《Science》刊登的文章《重新校准全球数据中心能耗估算》,2018年全球数据中心的耗电规模达到全球总用电量的1%。

  华为数字能源中国区副总裁、华为数据中心能源军团中国区CEO胡春池告诉记者,从我国公开的统计数据看,不同机构的统计口径虽略有不同,但基本上整个数据中心用电量是全社会耗电量的1.5%左右。

  5G建设的高耗能同样不容忽视。在华为举办的“绿色π”活动上,能源研究领域专家分享的数据显示,一个5G基站的能耗是传统4G基站的3倍左右。同时,由于信号传输距离缩短,基站覆盖面积变小,5G基站数量约为4G基站数量2倍以上才能达到相同覆盖范围。据统计,三大运营商移动基站总电费每年高达200亿元左右。

  而数据中心、5G建设从高增长到平稳期还需数年。根据华为发布的《数字能源目标网助力运营商加速碳中和白皮书》,以某运营商为例,根据未来5年5G建设计划预测,以其传统方式建设站点将带来34%的运营成本增长,其中电费是主要增长因素。同样,电费在数据中心10年发展总拥有成本中占比超过60%,成为数据中心盈利的关键因素。

  要节能还要赋能

  解决以数据中心、5G建设为代表的新基建高耗能问题,成为政府、业界共同发力的方向。

  当前,北京、上海、深圳等城市纷纷出台低电能利用效率(PUE)标准,降低数据中心能耗。

  国家层面相关政策陆续出台。去年7月,工业和信息化部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》,提出深化新型数据中心绿色设计、施工、采购与运营管理,全面提高资源利用效率。支持采用合同能源管理等方式,对高耗低效的数据中心加快整合与改造。新建大型及以上数据中心达到绿色数据中心要求,绿色低碳等级达到4A级以上。

  不久前,国家发展改革委、工业和信息化部等联合印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》,提出到2025年,数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升,全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下,国家枢纽节点进一步降到1.25以下,绿色低碳等级达到4A级以上。

  华为无线网络产品线SRAN领域副总裁段浩介绍,华为将在设备高集成化、站点极简化、网络智能化、全生命周期环保化4个方向持续技术创新,构建5G全绿色网络,支撑网络能效提升。

  技术创新是华为应对可持续发展诉求的杀手锏。胡春池介绍,华为在智能微模块解决方案、绿色方案、电力模块方案、安全方案、数字化方案等方面的创新,都是沿着工程产品化、产品模块化、模块智能化、数据中心低碳化方向发展,目标是构建更智能、更低碳的数据中心。

  “比如,原来建设模式下的传统机房PUE高,节能效果差。通过我们的智能微模块方案,可把原来传统、杂乱的数据机房打造成一个节能、高集成度设计、远程可监控的数据中心。将传统PUE大于3.0的机房降到1.3以内。”胡春池说。“再比如,智能锂电是当下创新热点,传统数据中心机房采用的铅酸电池体积大、量重、寿命短。而我们采用智能锂电技术来做这个系统,能量密度提升了3倍以上,占用不到30%的空间资源。”

  胡春池介绍,AI技术在数据中心的部署,可降低能耗8%左右。“数据中心通过AI技术自动调优,类似于办公室中人走了自动关灯,空调根据人员流动自动调节。数据中心根据外界温度、IT制冷需求,调节不同的参数,实现更节能。”

  就新型基础设施建设的碳排放影响,生态环境部国家应对气候变化战略研究和国际合作中心战略规划部主任柴麒敏指出,在需求驱动视角下,新型基础设施建设将带来明显的增耗效应。而在技术创新视角下,新型基础设施建设将带来显著的减排效益。有研究表明,5G技术单位数据传输能耗将有望降至4G的10%至2%,并有助于降低智能手机、物联网等终端设备的电池消耗。

  绿色新基建已在路上

  “既要节能的新基建,也要新基建的节能。”这是“绿色π”活动上专家们的共识。

  柴麒敏认为,综合考虑增耗和减排的直接及间接效应,“十四五”期间,新基建每年平均将增加二氧化碳排放约7300万吨。长期看,信息技术和能源技术“双重革命”的叠加效应会进一步显现,新型基础设施对行业智能化升级改造、绿色化要素协同的减排效益将充分发挥。

  全球移动通信系统协会(GSMA)的报告指出,在欧洲和北美,移动通信技术对社会节能减排的贡献在2019年达到1∶10,这意味着移动通信每消耗1千瓦时电的同时,降低社会用电达到10千瓦时。GSMA认为,这一数字将在2025年达到1∶20。

  广东省第二人民医院数据中心采用了华为全新的FusionModule2000智能微模块,通过模块化的设计和工厂预制,数据中心建设周期缩短50%。此外,采用iCooling等技术后将PUE值从2.0降低至1.5以下。改造后的数据中心,每天节省的电量相当于一个普通病房两年的用电量,目前医院能耗已下降到原先的70%。

  人们欣喜地发现,伴随绿色节能新应用的实施,像广东省第二人民医院数据中心绿色化技术迭代的例子越来越多。

  柴麒敏表示,“双碳”目标下,新基建高质量实施“双碳”战略还有很多事情要做。为此,他建议,要提前布局转型战略,抢占全球零碳产业新赛道。加强顶层设计,强化新型基础设施的绿色低碳导向,有效应对基础设施碳排放锁定效应和搁置资产风险。同时,引领资本流向,发挥公共投资的绿色低碳撬动作用。此外,应该出台扶持政策,实施绿色新型基础设施激励计划,提供新基建碳中和综合解决方案等。(曹红艳)

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