近日，工信部、國(guó)家發(fā)改委等六部門(mén)公布了44家2021年度國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心。其中，通信領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域分別有14家和19家，占比分別為31.8%和43.2%;公共機(jī)構(gòu)、能源、金融領(lǐng)域的數(shù)據(jù)中心數(shù)量分別為5家、1家和5家。在通信領(lǐng)域入圍的14家單位中，東部地區(qū)占據(jù)5席，其中江蘇獨(dú)占3席，分別為中國(guó)電信南京吉山云計(jì)算中心二號(hào)樓、中國(guó)移動(dòng)長(zhǎng)三角(南京)數(shù)據(jù)中心和中國(guó)電信蘇州太湖國(guó)際信息中心。

國(guó)家評(píng)選綠色數(shù)據(jù)中心，其背后是節(jié)能和能效提升等方面的考量。數(shù)據(jù)中心作為“不冒煙的鋼廠”，其能耗和環(huán)保等方面的問(wèn)題隨之進(jìn)入大眾視野。

各地競(jìng)相布局

記者梳理發(fā)現(xiàn)，早在2015年，發(fā)展大數(shù)據(jù)就已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。海量數(shù)據(jù)應(yīng)用在零售、出行、金融、科技、醫(yī)療等領(lǐng)域，滲透到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。每天的生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)不計(jì)其數(shù)，急需一個(gè)能夠集中存儲(chǔ)、分析、應(yīng)用這些海量數(shù)據(jù)的地方，因此大數(shù)據(jù)中心應(yīng)運(yùn)而生。2015年以來(lái)，國(guó)家啟動(dòng)超大云數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，在北京、貴州和內(nèi)蒙古烏蘭察布建立了大數(shù)據(jù)中心，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)以北京、上海、廣州為核心，建立了沈陽(yáng)、南京、武漢等多城市的傳輸節(jié)點(diǎn)。

大數(shù)據(jù)中心除了具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能外，還有進(jìn)行數(shù)據(jù)云計(jì)算的功能，為海量數(shù)據(jù)的分析和處理提供了強(qiáng)大算力。南京郵電大學(xué)數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)、江蘇省信息化專(zhuān)家委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)姚國(guó)章教授表示，如同馬力之于農(nóng)業(yè)時(shí)代、電力之于工業(yè)時(shí)代，算力已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心“底座”之一，推動(dòng)著大數(shù)據(jù)中心從“瓦特”向“比特”的轉(zhuǎn)化。這不僅為各行業(yè)“上云用數(shù)賦智”提供了基礎(chǔ)性支撐，也為數(shù)據(jù)這一新生產(chǎn)要素的自由流動(dòng)創(chuàng)造了可能。一項(xiàng)研究報(bào)告的量化數(shù)據(jù)顯示，計(jì)算力指數(shù)平均每提高1個(gè)百分點(diǎn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長(zhǎng)3.3‰和1.8‰。因此，大數(shù)據(jù)中心近年來(lái)成了“香餑餑”，不少地方競(jìng)相投資建設(shè)。

2021年12月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)劃》，其中明確提出數(shù)據(jù)資源是目前數(shù)字經(jīng)濟(jì)深化發(fā)展的核心引擎，對(duì)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)籌規(guī)劃和對(duì)數(shù)據(jù)要素的高效利用是我國(guó)“十四五”期間重要的發(fā)展方向之一。

今年2月17日，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)，8大國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)和10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群完成布局，這是我國(guó)繼南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸后的第四大跨區(qū)域資源調(diào)配的超級(jí)工程。根據(jù)實(shí)施方案，將依托京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝城市群，以及貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等全國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)布局，引導(dǎo)大數(shù)據(jù)中心適度集聚并形成數(shù)據(jù)中心集群，且在集群之間建立高速數(shù)據(jù)中心直聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，最終形成以數(shù)據(jù)流為導(dǎo)向的新型算力網(wǎng)絡(luò)格局。

“東數(shù)”為何“西算”

大數(shù)據(jù)中心“一哄而上”、“東數(shù)西算”熱背后的能耗和環(huán)保等問(wèn)題，也隨之浮出水面。大數(shù)據(jù)中心自身綠色發(fā)展的問(wèn)題，越來(lái)越引起國(guó)家有關(guān)部門(mén)和地方政府的重視。

大數(shù)據(jù)中心大量的IT設(shè)備、供電設(shè)備及制冷設(shè)備，需要消耗龐大的電能。因此，大數(shù)據(jù)中心又被稱(chēng)為“不冒煙的鋼廠”。中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年全國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量約760億千瓦時(shí)，占全社會(huì)總耗電量(75110億千瓦時(shí))的1%。折算為二氧化碳排放量，2020年全國(guó)數(shù)據(jù)中心二氧化碳排放量近4000萬(wàn)噸。最新的統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)前我國(guó)各類(lèi)數(shù)據(jù)中心年用電量已占全社會(huì)用電的2%左右，耗電量增速連續(xù)多年保持在10%以上。我國(guó)很多大數(shù)據(jù)中心的電能利用效率(PUE)大于2.2，遠(yuǎn)高于國(guó)際先進(jìn)水平。

實(shí)際上“東數(shù)西算”工程背后，也是國(guó)家節(jié)能和能效提升等方面的考量。江蘇紅網(wǎng)技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理陳軍介紹，“東數(shù)西算”通俗地講就是把東部的數(shù)據(jù)送到西部進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算。我國(guó)東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密度大，對(duì)數(shù)據(jù)要素的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和處理需求高，但建設(shè)數(shù)據(jù)中心需要大規(guī)模的土地，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗以及碳排放等問(wèn)題。我國(guó)西部的一些地區(qū)風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源豐富，許多地區(qū)氣候涼爽，也有利于數(shù)據(jù)中心進(jìn)行機(jī)器散熱、減少耗電、節(jié)省成本。在西部地區(qū)發(fā)展數(shù)據(jù)中心，承接?xùn)|部算力需求，不僅能夠解決東部地區(qū)能耗指標(biāo)緊張、電力成本高、大規(guī)模數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)空間受限等問(wèn)題，還能把西部地區(qū)豐富的可再生能源、可利用荒地進(jìn)行充分利用，同時(shí)提升區(qū)域綠色能源利用比例，就近消納西部綠色能源。

姚國(guó)章教授認(rèn)為，“東數(shù)西算”項(xiàng)目?jī)?yōu)化資源利用率的同時(shí)，也給西部地區(qū)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮下帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)會(huì)。以實(shí)施“東數(shù)西算”工程為抓手，通過(guò)數(shù)據(jù)流引領(lǐng)帶動(dòng)資金流、人才流、技術(shù)流等跨區(qū)域流通，有助于打通我國(guó)東西部數(shù)字經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)聚集、區(qū)域均衡發(fā)展的重要路徑。

在“東數(shù)西算”的大背景下，綠色低碳的數(shù)據(jù)中心建設(shè)也提上日程。數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展，不僅有利于企業(yè)降低能源消耗造成的運(yùn)行成本，更是促進(jìn)我國(guó)碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和綠色能源戰(zhàn)略實(shí)施的必經(jīng)之路。南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系黃宜華教授介紹，目前我國(guó)各大數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器耗電量依然巨大，經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)機(jī)房成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器滿負(fù)荷運(yùn)作的情況，服務(wù)器的高負(fù)荷運(yùn)作在消耗巨大的電量。要如期完成碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，各級(jí)政府和市場(chǎng)各方對(duì)一體化推動(dòng)大數(shù)據(jù)中心協(xié)調(diào)發(fā)展的呼聲漸高。一方面，亟須改進(jìn)大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)布局、發(fā)展模式，推動(dòng)大數(shù)據(jù)中心向綠色高效、集約化發(fā)展轉(zhuǎn)型;另一方面，要加快推動(dòng)數(shù)據(jù)中心、云、網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，避免形成數(shù)據(jù)中心“孤島效應(yīng)”，提高資源的整體利用率。

江蘇的“綠色”樣板

“目前我們主要采用的是風(fēng)冷直膨系統(tǒng)和水冷冷凍水系統(tǒng)兩種機(jī)械制冷方式。”江蘇省大數(shù)據(jù)中心總工許俊告訴記者，風(fēng)冷是最傳統(tǒng)的冷卻方法，主要適用于規(guī)模較小的數(shù)據(jù)中心。另一種冷卻方法是水冷。水冷主機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送到蒸發(fā)器蒸發(fā)，通過(guò)冷凍水泵將常溫水送入蒸發(fā)器盤(pán)管中與冷媒進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到降低機(jī)房溫度的目的。“水冷避免了風(fēng)冷在夏季冷卻效果不佳以及能耗比大的缺點(diǎn),有利于系統(tǒng)運(yùn)行安全,適合數(shù)據(jù)中心熱負(fù)荷大這種場(chǎng)景，但運(yùn)維成本相應(yīng)也較高。”許俊說(shuō)。

作為此次江蘇當(dāng)選國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心的三家單位之一，中國(guó)電信南京吉山云計(jì)算中心二號(hào)樓設(shè)計(jì)機(jī)柜超1700架，年總用電量約15000萬(wàn)千瓦時(shí)，電能利用效率(PUE)2021年為1.3，遠(yuǎn)低于東部地區(qū)平均能耗水平。在東部地區(qū)數(shù)據(jù)中心整體能耗高的大背景下，吉山云計(jì)算中心是如何走上綠色發(fā)展之路的呢?該中心負(fù)責(zé)人介紹，首先，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，中心秉持“綠色設(shè)計(jì)先行”的理念，采用水冷式中高水溫中央空調(diào)制冷系統(tǒng)。80%的機(jī)房采用水冷列間空調(diào)，冷凍水直接進(jìn)入機(jī)房換熱，減少中間損耗。20%的機(jī)房安裝熱管背板空調(diào)，在保證核心機(jī)房不進(jìn)水的前提下，減少壓縮機(jī)損耗。同時(shí)，盡可能采用自然冷源。設(shè)置板式換熱器，冬季采用自然冷源，根據(jù)室外溫度靈活調(diào)整冷凍水系統(tǒng)的供回水溫度，增加自然冷源的利用時(shí)長(zhǎng)，減少冷機(jī)啟動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，有效降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。其次，中心完善能源管理系統(tǒng)，提供可實(shí)時(shí)顯示各系統(tǒng)及主要設(shè)備能源使用情況的節(jié)能分析手段，通過(guò)能耗分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心存在的節(jié)能盲點(diǎn)，有針對(duì)性地提升數(shù)據(jù)中心節(jié)能水平。

此外，中心還建立健全了能源管理制度，使用節(jié)水型用水器，開(kāi)展第三方節(jié)能診斷與評(píng)測(cè)，進(jìn)行綜合節(jié)能技術(shù)改造等。經(jīng)過(guò)一系列措施技術(shù)和管理創(chuàng)新，二號(hào)樓電能利用效率(PUE)由2019年的1.41優(yōu)化為2021年的1.3。中國(guó)電信南京吉山云計(jì)算中心負(fù)責(zé)人表示，未來(lái)吉山云計(jì)算中心還將繼續(xù)積極響應(yīng)國(guó)家建設(shè)低碳數(shù)據(jù)中心要求，在園區(qū)使用光伏、儲(chǔ)能等綠色節(jié)能技術(shù)，并力爭(zhēng)在2025年以前將PUE降至1.25，有力支撐“東數(shù)西算”長(zhǎng)三角國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè)。(江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào)記者 黃建國(guó) 見(jiàn)習(xí)記者 周凱航)

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