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    數(shù)據(jù)中心能源管理:向可再生能源過渡

    過去幾年,全球新冠疫情大流行帶來了快速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,我們在網(wǎng)上度過的時間比以往任何時候都多,數(shù)據(jù)中心是這一數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心。但是,盡管數(shù)據(jù)中心極大地造福了我們的生活,但它們也消耗了大量的電力。鑒于發(fā)電排放在氣候變化中的作用,從而使得數(shù)據(jù)中心碳排放成為一個關(guān)鍵問題。

    那么我們?nèi)绾谓鉀Q這個問題呢?數(shù)據(jù)中心所有者可以使用哪些方案來減少對氣候的影響?

    數(shù)據(jù)中心用電

    據(jù)估計,數(shù)據(jù)中心消耗的電力約占全球用電量的1%。全球數(shù)據(jù)中心的消耗量估計超過200TWh,消耗的電量超過波蘭一個國家的總消耗量。

    然而,數(shù)據(jù)中心在過去十年中在能源效率方面取得了巨大進步。在最近的一項研究中,研究者估計2018年數(shù)據(jù)中心用電量比2010年增長了6%。而同期全球數(shù)據(jù)中心計算實例增長了550%。對于該行業(yè)來說,這是一個巨大的成功故事。

    資料來源:全球數(shù)據(jù)中心能源使用估算

    減少影響的效率實踐

    數(shù)據(jù)中心通常使用標準的效率指標,即電源使用效率 (PUE)。數(shù)據(jù)中心PUE通過比較所需的建筑總功率與運行計算設(shè)備所需的功率來深入了解其能源效率。根據(jù)Uptime Institute的調(diào)查,平均PUE在過去十年中從 ~2.0 下降到 ~1.6。目前,Google 的數(shù)據(jù)中心運行效率最高,PUE 約為 1.1。

    資料來源:Uptime Institute 2020 年全球數(shù)據(jù)中心調(diào)查

    PUE 在過去十年中的進步是由于以下原因。

    優(yōu)先考慮在較涼爽地區(qū)(即冰島和挪威)建立的數(shù)據(jù)中心自由冷卻作為一種冷卻機制,可以避免使用昂貴的電動冷水機組在配電/變壓器/UPS/照明中使用更高效的設(shè)備現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的設(shè)計改進 - 熱/冷通道氣流遏制更好的冷卻和溫度控制使用機器學(xué)習(xí)和人工智能優(yōu)化系統(tǒng)

    數(shù)據(jù)中心清潔能源領(lǐng)導(dǎo)者

    提高能源效率并不是減少數(shù)據(jù)中心對氣候影響的唯一途徑??稍偕茉床少徥窃撔袠I(yè)用于減少甚至消除范圍 2 排放的另一項關(guān)鍵策略,范圍2排放占該業(yè)務(wù)的最大份額。對于尚未購買可再生電力的數(shù)據(jù)中心,有多種購買可再生能源的選擇。其中包括簽署虛擬或?qū)嶓w企業(yè)購電協(xié)議、現(xiàn)場發(fā)電、綠色關(guān)稅和可再生能源證書。

    在過去十年中,數(shù)據(jù)中心行業(yè)一直是可再生能源采購的核心驅(qū)動力。2020 年,科技巨頭亞馬遜、谷歌和 Facebook 躋身清潔能源十大買家之列。這三者都有重要的數(shù)據(jù)中心運營。

    資料來源:FDI 情報/可再生能源買家聯(lián)盟 (REBA)

    托管公司也一直活躍在可再生能源領(lǐng)域,Equinix等公司成為清潔能源采購領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

    跟蹤數(shù)據(jù)中心的 24/7 可再生能源之旅

    對于已經(jīng)購買可再生能源的數(shù)據(jù)中心,現(xiàn)在有機會讓您的采購更上一層樓。谷歌、微軟和Iron Mountain等行業(yè)參與者可以提供靈感來源。

    跟蹤數(shù)據(jù)中心的 24/7 可再生能源之旅

    對于已經(jīng)購買可再生能源的數(shù)據(jù)中心,現(xiàn)在有機會讓采購更上一層樓。谷歌、微軟和Iron Mountain等行業(yè)參與者可以提供靈感來源。這些市場領(lǐng)導(dǎo)者計劃從每年100%可再生能源過渡到每小時100%可再生能源。這些參與者采用了這種策略,因為人們認為每年進行匹配不足以實現(xiàn)電網(wǎng)完全脫碳的目標。

    資料來源:谷歌 - 到 2030 年全天候使用無碳能源運營

    全天候可再生能源

    在他們的白皮書中,谷歌制定了實現(xiàn)24/7小時可再生能源的戰(zhàn)略。他們強調(diào)了一些可以用來實現(xiàn)這一戰(zhàn)略的創(chuàng)新方法。

    多技術(shù)購電協(xié)議 (PPA)

    需要混合可再生能源采購方案。例如,太陽能光伏發(fā)電不會在夜間發(fā)電,因此夜間需要備用可再生能源。這意味著潛在的24/7電源可以包括太陽能光伏、風能、水力和生物能的混合,以實現(xiàn)高比例的每小時可再生能源匹配。谷歌估計,通過其位于智利的一個數(shù)據(jù)中心混合使用太陽能和風能,它可以實現(xiàn)超過90%的每小時匹配率。

    儲能

    即使混合使用可再生能源,也很難始終實現(xiàn)100%的可再生能源。將需要某些形式的能量存儲??梢酝ㄟ^鋰離子或液流電池提供短期能量存儲。Power-to-X 解決方案可以提供更長期的存儲。綠色氫是一種Power-to-X燃料,可用于在燃料電池或氫渦輪機中產(chǎn)生清潔能源。這種可再生能源可以幫助填補間歇性風能和太陽能造成的電力缺口。

    碳智能負荷轉(zhuǎn)移

    碳智能負荷轉(zhuǎn)移也可以在24/7可再生能源中發(fā)揮作用。通過這種方法,具有負載靈活性的公司將他們的用電量轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)碳系數(shù)較低的小時數(shù)。

    例如,加利福尼亞電網(wǎng)主要由正午太陽能發(fā)電主導(dǎo)。這意味著這些時間的碳系數(shù)通常比夜間低。通過將電力消耗轉(zhuǎn)移到更低的碳小時,企業(yè)將對碳排放產(chǎn)生積極影響并支持電網(wǎng)的運行。

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    2023-03-27
    數(shù)據(jù)中心能源管理:向可再生能源過渡
    據(jù)估計,數(shù)據(jù)中心消耗的電力約占全球用電量的1%。全球數(shù)據(jù)中心的消耗量估計超過200TWh,消耗的電量超過波蘭一個國家的總消耗量。

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