数据中心成“能耗巨兽”

  发布时间: 2019年08月23日 04:40:12   作者: 广丰能源网

位于冀、蒙交界处的张北,一个充满古韵的高原县城,如今已成为拥有60万台服务器的世界级数据中心栖息地——阿里巴巴云数据中心便落户于此。

数千公里之外的贵州,群山峻岭之间,分布着苹果、华为、腾讯等多家公司的数据中心。无论身处何地,你手机云端的相片、朋友圈的视频、网盘里的资料,或许都存储于此。

主流数据中心不约而同地栖身偏远地区,这不是偶然。在提供海量数据服务的同时,数据中心自身也在消耗着大量能源。据记者了解,当前电费已经占到数据中心总运营成本的一半左右。“耗能过高,一直都是数据中心运营中的痛点。”华为技术有限公司能源产业发展首席专家马俊礼告诉记者,为降低能耗,数据中心从前期选址开始就要谨慎考虑。

随着5G、云计算等新兴技术的大规模推广应用,用户需求正呈几何级爆发之势,我国数据中心的数量随之急速攀升,相应的用电量也在急剧增加,已对电力供应提出新的挑战。

“它们就像一个个不冒烟的钢厂,创造经济价值的同时也带来高能耗”“预计未来几年数据中心的规模及能耗仍将保持30%以上的高速增长”

与传统能耗单元不同,数据中心24小时“连轴转”,昼夜不停的运行方式势必会增加能耗。数据中心的核心功能在于实现信息集中存储、传输、交换。它的基本单位是服务器,若干服务器又组成一个机架。需求不同,数据中心的机架数量各异。

根据工信部5月公布的《全国数据中心应用发展指引(2018)》数据显示,截至2017年底,我国在用数据中心的机架总规模为166万个,同比增长33.4%,其中大型、超大型数据中心的规模增速达到68%。

规模激增的背后是能耗的持续攀升。工信部今年2月公布的数据显示,截至2017年底,各类在用数据中心达28.5万个,全年耗电量超过1200亿千瓦时,约占我国全社会用电量的2%,超过全球单座发电量最高的三峡电站当年976.05亿千瓦时的发电量。与此同时,仅经营互联网业务的数据中心,规划在建机架到2017年底就达107万个,“预计未来几年数据中心的规模及能耗仍将保持30%以上的高速增长”。

而按照国家节能中心及中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会联合发布的统计数据,2012—2016年,我国数据中心的年耗电量增速始终维持在12%以上,最高达16.8%,并指出“数据中心的高能耗不仅给机构和企业带来了沉重负担,也造成了全社会能源的巨大浪费”。

值得注意的是,由于技术原因,数据中心的实际能耗往往高于统计数据。“按照用途,数据中心分为企业自建自用、以盈利为目的两大类。由于各种原因,自建部分很难全部统计进去,这意味着实际用电量比公开数据还要高。”中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会秘书长吕天文称。

在部分典型地区,数据中心的能耗增长更为突出。“比如,2010年时,北京的数据中心总耗电量为26.6亿千瓦时,到了2015年,这个数字已增至67亿千瓦时,占到北京全社会用电量的7%,去年更进一步,已经突破100亿千瓦时了。”中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会副主任委员曲海峰告诉记者,除了高增速,能耗密度高也是数据中心的特征之一。

与水泥、冶金等传统高耗能行业逐步进入平稳发展期、能耗难以再现飞跃形成鲜明对比的是,数据中心作为新兴产业,其用电量随着业务扩容而加速增长的趋势非常明显。“相比其他行业,无论单位产能用电量,还是单位建筑面积耗电量,数据中心均已位居前列。按照8—10年运行周期计算,能源成本已占到数据中心总成本的一半左右,电费甚至比机房本身还贵。它们就像一个个不冒烟的钢厂,创造经济价值的同时也带来高能耗。”曲海峰称。

“我国现存900—1000万台服务器,总体能耗至少比国际先进水平差了30%以上,与国际顶尖同行的差距甚至超过40%”“改造核心设备,好比给一辆行驶中的车更换发动机,谈何容易?”

海量电耗从何而来?据吕天文介绍,数据中心既包括服务器等核心设备,即能源消耗的主体,也有不间断电源、照明、冷却等辅助设备。

“就像电脑需要散热一样,数据中心对环境要求极高,往往依赖空调、冷水机等设备来降温,冷却部分的用能占到辅助设施用能的60%以上。这也是张北、贵州等非用户中心区域备受各大数据中心青睐的原因,因为这些地区平均温度相对较低,冷却的用能成本也会相应降低。”吕天文说。

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