綠色數(shù)據(jù)中心:改變現(xiàn)狀

By Claire Fletcher

綠色數(shù)據(jù)中心需要綠色電網(wǎng)，要實現(xiàn)這一目標，思維方式必須改變！

氣候變化:一個影響所有人的全球性問題。但是，隨著數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在消耗的全球電力越來越多，該行業(yè)有一定的道德義務(wù)采取行動——更不用說在企業(yè)和客戶層面對可持續(xù)解決方案的需求飆升了。

數(shù)據(jù)中心是數(shù)字經(jīng)濟的命脈。能源、電力和冷卻的智能管理與內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施的管理同樣重要。受伊頓委托，標準普爾全球市場情報部最近發(fā)布的一份名為“數(shù)字化轉(zhuǎn)型與能源轉(zhuǎn)型的交集”的研究報告，揭示了當今數(shù)據(jù)中心提高效率和可持續(xù)性的一些指導(dǎo)因素，其中一些最重要的因素名列前茅。

50%的數(shù)據(jù)中心受訪者表示需要增加可再生能源，其次是改進能源存儲(47%)，為更多人提供電力智能洞察，從技術(shù)人員到高管(41%)，并向監(jiān)管機構(gòu)、市場和客戶(40%)宣傳這一故事。

從調(diào)查結(jié)果中可以明顯看出，為了確保日益數(shù)字化的世界是一個可持續(xù)的世界，數(shù)據(jù)中心運營商必須認識到需要做出改變，并且新的能源商業(yè)模式將是數(shù)據(jù)中心如何看待和管理其電力需求的關(guān)鍵。畢竟，瘋狂的定義就是一遍又一遍地做同一件事，并期待不同的結(jié)果。至少愛因斯坦是這么說的。

Ciarán Forde也有同樣的看法。Forde是伊頓EMEA電氣部門的數(shù)據(jù)中心和IT市場部門的負責(zé)人，其認為，為了同時滿足性能和可持續(xù)性目標，在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和構(gòu)建方面，必須改變現(xiàn)狀。

Forde表示：“我們的生活正變得越來越數(shù)字化，而隨著各種系統(tǒng)轉(zhuǎn)向電氣化平臺，實現(xiàn)這一目標所需的能源只會增加。如果我們想要享受數(shù)字社會和數(shù)字經(jīng)濟帶來的好處，就必須付出能源代價?！?/p>

“事實證明，我們不想為化石燃料付出這樣的代價。我們需要數(shù)字經(jīng)濟所需的所有能源，但現(xiàn)在，我們希望能源是綠色的。為了促進可再生能源的使用，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和運營方式需要改變?！?/p>

好消息是，據(jù)國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)估計，到2050年，世界上90%的電力可以且應(yīng)該來自可再生能源。然而壞消息是，可再生能源的間歇性不僅給數(shù)據(jù)中心帶來了靈活性挑戰(zhàn)，也給能源電網(wǎng)本身帶來了挑戰(zhàn)。

Forde表示:“目前還不存在能夠容納如此高水平可再生能源的電網(wǎng)系統(tǒng)?；叵氲?019年8月，當時英國發(fā)生了嚴重的停電和限電，原因是兩個站點，其中一個是海上風(fēng)電場，脫離了電網(wǎng)。這讓我們意識到，我們有多少能量是理所當然的?！?/p>

只需要消耗大幅增加或產(chǎn)量下降，就會嚴重破壞電網(wǎng)的穩(wěn)定。因此，數(shù)據(jù)中心不能只是盲目地消耗可再生能源，并認為“工作完成”。電網(wǎng)運營商面臨的挑戰(zhàn)也是我們所有人面臨的挑戰(zhàn)，特別是那些運營關(guān)鍵任務(wù)設(shè)施的人。

Forde認為，我們必須從一個盲目的消費者轉(zhuǎn)變成一個良好的電網(wǎng)公民。必須知道我們?nèi)绾螆?zhí)行以及我們與網(wǎng)格的關(guān)系是什么？

為了實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)中心運營商以及其他大型能源消費者需要了解輸入的能源，以便他們可以使用自己的設(shè)施來幫助優(yōu)化電網(wǎng)性能。

Forde表示：“當數(shù)據(jù)中心運營商最大的風(fēng)險和成本是電網(wǎng)故障時，那么幫助確保一個更穩(wěn)定、且不會出現(xiàn)故障的可再生電網(wǎng)符合他們的最大利益。隨著數(shù)據(jù)中心參與網(wǎng)格服務(wù)的可能性，他們的貢獻可能有助于實現(xiàn)這一目標。”

為了使上述貢獻成為可能，數(shù)據(jù)中心設(shè)計人員現(xiàn)在需要考慮與以前不同的參數(shù)。

在與能源效率及其與能源生產(chǎn)和電網(wǎng)的關(guān)系相關(guān)的數(shù)據(jù)中心政策方面，已經(jīng)取得了一些重大進展。

例如，法蘭克福、阿姆斯特丹和最近的愛爾蘭都暫停了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。因此新的政策表明，數(shù)據(jù)中心更傾向于現(xiàn)場發(fā)電或位于可再生能源附近。

Forde表示:“在很多方面，數(shù)據(jù)中心園區(qū)本身就像一個小型發(fā)電廠，可以覆蓋自己的負荷，同時擁有可調(diào)度的電力來幫助穩(wěn)定電網(wǎng)。在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計、構(gòu)建和運營方面，這是完全不同的概念?！?/p>

這種積極參與能源挑戰(zhàn)的方式不僅有利于電網(wǎng)，進而有利于更廣闊的世界，且有助于將數(shù)據(jù)中心從以前作為能源問題的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q方案的一部分，以及未來完全可再生電網(wǎng)的潛在催化劑。

數(shù)據(jù)中心是可再生能源及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟催化劑。因此，電網(wǎng)中可再生能源不僅占30%，還可以達到50%、60%、70%甚至更高。因此，在數(shù)據(jù)中心行業(yè)和其他行業(yè)的支持下，我們現(xiàn)在有了一種達到可再生能源水平的機制。

數(shù)據(jù)中心可以為電網(wǎng)提供的服務(wù)多種多樣，從能源生產(chǎn)和輸出，到存儲和頻率控制。

運營商可以采用的兩種主要服務(wù)是頻率控制，即基于電網(wǎng)頻率偏差自動控制的有功電力儲備，和可調(diào)度電源，可根據(jù)電網(wǎng)運營商的要求按需編程的電力來源。

自2014年以來，伊頓的客戶已經(jīng)可以使用電網(wǎng)交互式UPS系統(tǒng)，他們已經(jīng)為頻率控制做好了準備，但對于其他人來說，可能需要對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進行小規(guī)模的補充修改。Forde解釋道，這可以通過電力聚合器來實現(xiàn)，以幫助他們提供一些頻率控制服務(wù)。

然而，當涉及到可調(diào)度電力時，許多數(shù)據(jù)中心將需要重新設(shè)計，盡管具有挑戰(zhàn)性，但應(yīng)該被視為一個機會，采取必要的步驟來實現(xiàn)更可持續(xù)的未來。

Forde表示：“重新設(shè)計可以非常經(jīng)濟地進行，因為很多數(shù)據(jù)中心都在尋求拆除柴油發(fā)電機組。因此，當不再使用柴油備用電力系統(tǒng)時，對替代能源的投資可以與電網(wǎng)互動，且對電網(wǎng)友好。”

無論這些替代方案是具有擴展電池系統(tǒng)的增強型UPS基礎(chǔ)設(shè)施(如伊頓EnergyAware)、氫燃料電池、存儲系統(tǒng)(如伊頓xStorage)，還是任何其他現(xiàn)代更可持續(xù)的備用電源形式，一旦納入設(shè)計，它們都可以完美地幫助提供與電網(wǎng)互動的供應(yīng)。

更重要的是，利用現(xiàn)有資產(chǎn)為電網(wǎng)提供服務(wù)，運營商不必在靈活的存儲系統(tǒng)上進行大量投資，從而降低了資本支出，降低了能源成本。這對各方都是雙贏。

這不僅僅是硬件的問題。如前所述，為了能夠促進可持續(xù)的變化，數(shù)據(jù)中心運營商需要了解在網(wǎng)格交互數(shù)據(jù)中心中要管理的復(fù)雜能量流。

Forde認為，軟件是關(guān)鍵。它不僅提供智能運營洞察和可操作數(shù)據(jù)，還帶來了基于策略的自動化和控制元素。我們可以將數(shù)據(jù)中心設(shè)計為交互式和綠色電網(wǎng)友好型。這也減輕了數(shù)據(jù)中心運營商的管理負擔，使其可以專注于運行自己的設(shè)施。

如果運營商想要一個真正的綠色數(shù)據(jù)中心，必須考慮到這只能通過創(chuàng)建綠色網(wǎng)格來實現(xiàn)。因此，作為企業(yè)所有者和運營商，實現(xiàn)這一目標符合其最大利益。

許多企業(yè)都在尋求碳中和，甚至是負碳，但如果不能自己生產(chǎn)所有的電力，將永遠依賴電網(wǎng)。

Forde表示:“如果能利用自身的設(shè)施將可再生能源在電網(wǎng)中的比例從50%提高到60%，這遠遠超過了其僅靠一個數(shù)據(jù)中心所能達到的效率。”

但要讓這些設(shè)施充分發(fā)揮其作為綠色能源先鋒的潛力，我們必須改變思維方式。想要綠色數(shù)據(jù)中心，必須先綠色電網(wǎng)。

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