44家2021年度國家綠色數據中心出爐 江蘇獨占3席

近日，工信部、國家發(fā)改委等六部門(mén)公布了44家2021年度國家綠色數據中心。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%;公共機構、能源、金融領(lǐng)域的數據中心數量分別為5家、1家和5家。在通信領(lǐng)域入圍的14家單位中，東部地區占據5席，其中江蘇獨占3席，分別為中國電信南京吉山云計算中心二號樓、中國移動(dòng)長(cháng)三角(南京)數據中心和中國電信蘇州太湖國際信息中心。

國家評選綠色數據中心，其背后是節能和能效提升等方面的考量。數據中心作為“不冒煙的鋼廠(chǎng)”，其能耗和環(huán)保等方面的問(wèn)題隨之進(jìn)入大眾視野。

各地競相布局

記者梳理發(fā)現，早在2015年，發(fā)展大數據就已上升為國家戰略。海量數據應用在零售、出行、金融、科技、醫療等領(lǐng)域，滲透到我們日常生活的方方面面。每天的生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的大數據不計其數，急需一個(gè)能夠集中存儲、分析、應用這些海量數據的地方，因此大數據中心應運而生。2015年以來(lái)，國家啟動(dòng)超大云數據中心項目，在北京、貴州和內蒙古烏蘭察布建立了大數據中心，對數據進(jìn)行存儲，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點(diǎn)。

大數據中心除了具備數據存儲的功能外，還有進(jìn)行數據云計算的功能，為海量數據的分析和處理提供了強大算力。南京郵電大學(xué)數字經(jīng)濟研究所所長(cháng)、江蘇省信息化專(zhuān)家委員會(huì )副秘書(shū)長(cháng)姚國章教授表示，如同馬力之于農業(yè)時(shí)代、電力之于工業(yè)時(shí)代，算力已經(jīng)成為數字經(jīng)濟時(shí)代的核心“底座”之一，推動(dòng)著(zhù)大數據中心從“瓦特”向“比特”的轉化。這不僅為各行業(yè)“上云用數賦智”提供了基礎性支撐，也為數據這一新生產(chǎn)要素的自由流動(dòng)創(chuàng )造了可能。一項研究報告的量化數據顯示，計算力指數平均每提高1個(gè)百分點(diǎn)，數字經(jīng)濟和GDP將分別增長(cháng)3.3‰和1.8‰。因此，大數據中心近年來(lái)成了“香餑餑”，不少地方競相投資建設。

2021年12月，國務(wù)院印發(fā)《“十四五”數字經(jīng)濟規劃》，其中明確提出數據資源是目前數字經(jīng)濟深化發(fā)展的核心引擎，對于數字經(jīng)濟的統籌規劃和對數據要素的高效利用是我國“十四五”期間重要的發(fā)展方向之一。

今年2月17日，“東數西算”工程正式全面啟動(dòng)，8大國家算力樞紐節點(diǎn)和10個(gè)國家數據中心集群完成布局，這是我國繼南水北調、西電東送、西氣東輸后的第四大跨區域資源調配的超級工程。根據實(shí)施方案，將依托京津冀、長(cháng)三角、粵港澳大灣區、成渝城市群，以及貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等全國算力網(wǎng)絡(luò )樞紐節點(diǎn)，統籌規劃大數據中心的建設布局，引導大數據中心適度集聚并形成數據中心集群，且在集群之間建立高速數據中心直聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，最終形成以數據流為導向的新型算力網(wǎng)絡(luò )格局。

“東數”為何“西算”

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

大數據中心大量的IT設備、供電設備及制冷設備，需要消耗龐大的電能。因此，大數據中心又被稱(chēng)為“不冒煙的鋼廠(chǎng)”。中國信息通信研究院數據顯示，2020年全國數據中心耗電量約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年全國數據中心二氧化碳排放量近4000萬(wàn)噸。最新的統計顯示，當前我國各類(lèi)數據中心年用電量已占全社會(huì )用電的2%左右，耗電量增速連續多年保持在10%以上。我國很多大數據中心的電能利用效率(PUE)大于2.2，遠高于國際先進(jìn)水平。

實(shí)際上“東數西算”工程背后，也是國家節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，“東數西算”通俗地講就是把東部的數據送到西部進(jìn)行存儲和計算。我國東部地區經(jīng)濟發(fā)達、人口密度大，對數據要素的產(chǎn)生、存儲和處理需求高，但建設數據中心需要大規模的土地，同時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的能源消耗以及碳排放等問(wèn)題。我國西部的一些地區風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源豐富，許多地區氣候涼爽，也有利于數據中心進(jìn)行機器散熱、減少耗電、節省成本。在西部地區發(fā)展數據中心，承接東部算力需求，不僅能夠解決東部地區能耗指標緊張、電力成本高、大規模數據中心開(kāi)發(fā)空間受限等問(wèn)題，還能把西部地區豐富的可再生能源、可利用荒地進(jìn)行充分利用，同時(shí)提升區域綠色能源利用比例，就近消納西部綠色能源。

姚國章教授認為，“東數西算”項目?jì)?yōu)化資源利用率的同時(shí)，也給西部地區在數字經(jīng)濟浪潮下帶來(lái)新的發(fā)展機會(huì )。以實(shí)施“東數西算”工程為抓手，通過(guò)數據流引領(lǐng)帶動(dòng)資金流、人才流、技術(shù)流等跨區域流通，有助于打通我國東西部數字經(jīng)濟的大動(dòng)脈，是實(shí)現產(chǎn)業(yè)聚集、區域均衡發(fā)展的重要路徑。

在“東數西算”的大背景下，綠色低碳的數據中心建設也提上日程。數據中心綠色高質(zhì)量發(fā)展，不僅有利于企業(yè)降低能源消耗造成的運行成本，更是促進(jìn)我國碳中和目標的實(shí)現和綠色能源戰略實(shí)施的必經(jīng)之路。南京大學(xué)計算機系黃宜華教授介紹，目前我國各大數據中心的服務(wù)器耗電量依然巨大，經(jīng)常出現一個(gè)機房成千上萬(wàn)臺服務(wù)器滿(mǎn)負荷運作的情況，服務(wù)器的高負荷運作在消耗巨大的電量。要如期完成碳達峰、碳中和的目標，各級政府和市場(chǎng)各方對一體化推動(dòng)大數據中心協(xié)調發(fā)展的呼聲漸高。一方面，亟須改進(jìn)大數據中心的建設布局、發(fā)展模式，推動(dòng)大數據中心向綠色高效、集約化發(fā)展轉型;另一方面，要加快推動(dòng)數據中心、云、網(wǎng)絡(luò )之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，避免形成數據中心“孤島效應”，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)冷直膨系統和水冷冷凍水系統兩種機械制冷方式。”江蘇省大數據中心總工許俊告訴記者，風(fēng)冷是最傳統的冷卻方法，主要適用于規模較小的數據中心。另一種冷卻方法是水冷。水冷主機通過(guò)壓縮機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，從而達到降低機房溫度的目的。“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),有利于系統運行安全,適合數據中心熱負荷大這種場(chǎng)景，但運維成本相應也較高。”許俊說(shuō)。

作為此次江蘇當選國家綠色數據中心的三家單位之一，中國電信南京吉山云計算中心二號樓設計機柜超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，遠低于東部地區平均能耗水平。在東部地區數據中心整體能耗高的大背景下，吉山云計算中心是如何走上綠色發(fā)展之路的呢?該中心負責人介紹，首先，為了實(shí)現節能目標，中心秉持“綠色設計先行”的理念，采用水冷式中高水溫中央空調制冷系統。80%的機房采用水冷列間空調，冷凍水直接進(jìn)入機房換熱，減少中間損耗。20%的機房安裝熱管背板空調，在保證核心機房不進(jìn)水的前提下，減少壓縮機損耗。同時(shí)，盡可能采用自然冷源。設置板式換熱器，冬季采用自然冷源，根據室外溫度靈活調整冷凍水系統的供回水溫度，增加自然冷源的利用時(shí)長(cháng)，減少冷機啟動(dòng)時(shí)長(cháng)，有效降低空調系統能耗。其次，中心完善能源管理系統，提供可實(shí)時(shí)顯示各系統及主要設備能源使用情況的節能分析手段，通過(guò)能耗分析發(fā)現數據中心存在的節能盲點(diǎn)，有針對性地提升數據中心節能水平。

此外，中心還建立健全了能源管理制度，使用節水型用水器，開(kāi)展第三方節能診斷與評測，進(jìn)行綜合節能技術(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。中國電信南京吉山云計算中心負責人表示，未來(lái)吉山云計算中心還將繼續積極響應國家建設低碳數據中心要求，在園區使用光伏、儲能等綠色節能技術(shù)，并力爭在2025年以前將PUE降至1.25，有力支撐“東數西算”長(cháng)三角國家樞紐節點(diǎn)建設。(江蘇經(jīng)濟報記者 黃建國 見(jiàn)習記者 周凱航)

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