在全球能源危機的背景下，現在也許是討論數據中心真實能源成本的好時機，為什么它們已經成為世界上發(fā)展最快的行業(yè)之一，以及如何證明它們實際上是向可再生能源過渡的主要驅動力。

首先，讓我們考慮一下他們的成長。根據 IEA 數據，2015年至2021年間，互聯網用戶增長了60%，互聯網流量增長了440%。但是，盡管同期數據中心的工作負載增加了260%，但數據中心的全球能源消耗卻相對持平，僅增長了10%。

將服務需求與能源脫鉤

能源使用與服務需求的脫鉤意義重大。這是由數據中心數字技術的快速創(chuàng)新所推動的，使該行業(yè)能夠通過提高基礎設施能源使用效率來抵消需求的巨大增長。簡而言之，我們正在建設越來越多的數字化能力，對遺留基礎設施進行現代化改造，以滿足增長，但實際上，我們使用的能源并沒有比五年前多多少。

這里真正的挑戰(zhàn)是我們如何限制全球互聯網使用對環(huán)境的影響。我們應該誠實面對現實，需要繼續(xù)使用技術和商業(yè)創(chuàng)新來減輕數據中心對環(huán)境的影響。縱觀數據中心的生命周期，我們會發(fā)現如今超過 85% 的碳影響來自數據中心的日常運營。當然，在建設過程中也會有影響，而且影響也很大，當然值得緩解，但凈零建設并不能解決更大的挑戰(zhàn)——運行設施20年或更長時間的碳影響。

推動能源轉型

引入能源組合的概念。數據中心的碳排放性能在很大程度上取決于其運營地點的能源組合。也有一些例外，運營商有責任在現場使用可再生能源或天然氣發(fā)電，但大部分情況下，主要是本地電網為數據中心供電。

數據中心行業(yè)是可再生能源 PPA 協議的主要買家，這對能源結構具有重大影響。2021 年，亞馬遜和微軟是通過 PPA 購買可再生能源的最大兩家企業(yè)買家；在某種程度上，數據中心行業(yè)正在通過為工業(yè)提供相當大比例的電網規(guī)模、無碳能源來幫助推動脫碳。這可以在國家層面催化整個生態(tài)系統，也向更廣泛的工業(yè)基礎證明關鍵負荷可以可靠地轉移到可再生能源。

可再生能源的日益普及，以及IT層面基礎設施冗余程度的提高，也導致了數據中心新的設計最佳實踐。例如，電池儲能系統 (BESS) 正在取代柴油發(fā)電機組作為短期備用電源。隨著能源市場日益相互關聯，采用 BESS 的數據中心可以在停電時以孤島模式運行（不排放柴油發(fā)電機的二氧化碳）或穩(wěn)定電網頻率，從而產生前所未有的收入。

超越碳減排

對效率的追求一如既往地重要，能源管理的紀律對數據中心的運營影響有著巨大的影響。管理數據中心內部環(huán)境條件的技術創(chuàng)新正在對能源消耗產生重大影響。我們知道，數據中心20%到40%的能源消耗主要用于冷卻和通風，而這種機械負荷是通過技術優(yōu)化的主要領域。

白區(qū)冷卻就是一個很好的例子。例如，西門子的白區(qū)空間冷卻優(yōu)化解決方案使用先進的機器學習模型來分析冷卻對數據中心特定區(qū)域的影響，創(chuàng)建影響圖以將能源使用限制在必要的范圍內。像這樣的人工智能引擎可以顯著降低數據中心的能源成本；這也是愛沙尼亞新建的Greenergy 數據中心成為波羅的海地區(qū)能效最高的數據中心的原因之一。

在數據中心設計中構建彈性也是降低該行業(yè)能源消耗和成本的關鍵因素。通過智能設計、儀表、控制和自動化，數據中心可以在需要時啟用和禁用容量，而不是不斷運行無工作可做的電路和網絡。除了防止基礎設施的過度供應外，這在一年中需要額外容量以滿足短期需求高峰的時候至關重要。例如，黑色星期五和圣誕節(jié)期間就是一個很好的例子；通過更好的機械、電氣和自動化設計，我們可以動態(tài)減少或增加數據中心基礎設施資源，使它們能夠在短時間內可靠地接近其容量運行。

未來之路

數字化和互聯網接入的興起給人類帶來了巨大的好處，但我們應該謙虛地承認，這對可持續(xù)發(fā)展也有影響。我們現在的任務是持續(xù)穩(wěn)定地將這種影響降至零。數據中心行業(yè)以身作則，自愿投資脫碳，并證明技術公司的生態(tài)系統可以共同努力，通過創(chuàng)新衡量、管理并從根本上改變行業(yè)的能源方式。如果我們要盡可能降低數字生活對環(huán)境的影響，就必須繼續(xù)這種投資和創(chuàng)新步伐。

本文作者：Ciaran Flanagan-西門子數據中心解決方案業(yè)務副總裁兼全球負責人

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