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華為:“雙碳”下IDC行業發展趨勢

企業
TIME
2022-01-12 11:55
華為官微
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  碳達峰、碳中和已經成為中國以及全球主要經濟體的共識和使命,是未來30年到40年,全球最大、最確定的事件。中國在2020年9月22日75屆聯合國大會上提出:中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭在2030年前達到碳峰值,2060年前實現“碳中和”。為了實現“雙碳”目標達成,近一年以來,各行各業都在積極探索實現方式。低碳化、電氣化、智能化,將是必然趨勢。

  如何通過科技創新實現“雙碳”目標,成為各企業和全社會亟需討論的課題。華為預測到2030年,可再生能源占比會超過50%,清潔能源將成為主力能源,我國也將逐步建立起以新能源為主體的新型電力系統。其次,就是用電側的電氣化,到2050年,電能的消耗也將從現在的20%,提升到50%,電動出行會成為主要方式。而通過智能化,把數字技術和傳統的電力電子技術相結合,將是實現“碳中和”的關鍵路徑。

  “雙碳”背景下,IDC行業也在發生相應的變化,朝著綠色DC、彈性擴容、架構極簡、全面鋰電化、風進水退、AI智能、安全可信等方向發展。

  綠色DC

  “碳中和”成為當今世界最為緊迫的使命,將帶來深刻的變革,建設綠色低碳數據中心成為必然方向。風能、太陽能等綠電將更普遍地應用于IDC數據中心,在數據中心全生命周期內最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材等)是大勢所趨,在大型IDC數據中心園區,熱回收作為一種新型節能方案,已經開始落地。IDC行業數據中心的PUE將邁向1.0x時代,“零碳”DC將出現。

  未來隨著“碳中和”的進一步推進,數據中心PUE等能耗限制將更加嚴格,監管部門將進一步加大綠色數據中心建設力度,推廣先進適用節能減排技術裝備,預計在更多鋼鐵、制造業等高能源消耗領域的企業開展IDC業務。

  彈性擴容

  未來5年,IT設備持續向高算力、高功率密度演進,CPU和服務器功率持續提升,同時,伴隨AI應用的需求增長,AI算力比重進一步提升。為平衡效率和成本,IDC數據中心必將向高密化發展。當前新建IDC的功率密度已由2018年的6kW/柜增加至8kW/柜。預計到2025年,隨著多樣化算力協同,主流IDC數據中心將形成15kW/柜部署形態。

  IT設備的生命周期一般為3~5年,大體上其功率密度每5年翻一倍,而IDC數據中心基礎設施的生命周期為10~15年。IDC數據中心基礎設施需支持架構彈性、分期投資,以生命周期最優的CAPEX滿足2~3代IT設備的功率演進。同時,由于承載的IT業務不同,IDC數據中心須具備彈性能力,匹配不同功率密度的IT設備混合部署,實現按需擴容,節省空間。

  架構極簡

  應對傳統數據中心建設緩慢和初期投資成本大的弊端,系統級和數據中心級架構極簡將成為主流。數據中心供電/制冷架構將從傳統架構向一體化鏈路級融合產品演進。在預制化、全模塊化設計下,數據中心具備快速部署、彈性擴容、運維簡單、高效節能等優勢。

  預制模塊化數據中心采用樂高積木搭建方式,一座5層1000柜的數據中心,地面主體建筑從無到有只需7天,整體端到端交付只需6個月,比傳統鋼混樓宇數據中心交付時間減少了50%以上,滿足IDC業務快速上線需求。

  全面鋰電化

  傳統數據中心供配電系統存在系統割裂且復雜、占地面積大、故障定位難等問題,隨著鋰進鉛退趨勢推進,以及鋰電池成本的不斷下降,鋰電將在數據中心得到規模應用,逐漸走向全面鋰電化。相對傳統鉛酸電池,鋰電池生命周期是鉛酸電池的兩倍,同時在占地面積、運維效率、使用壽命和安全性等方面存在優勢,可節省用地面積70%,實現供電系統的高密化和模塊化。

  風進水退

  由于冷凍水系統架構復雜,不利于快速部署和運維,同時,在“碳中和”愿景的驅動下,少水甚至無水的制冷系統將成為主流。而模塊化架構的間接蒸發冷卻系統采用一體化產品設計,可縮短部署時間、降低運維難度,同時充分利用自然冷卻資源,大幅降低制冷系統的電力消耗,在氣候適宜區域將逐步取代冷凍水系統。

  AI智能

  隨著IoT、AI技術的不斷完善和普遍應用,將逐漸替代重復勞動、專家經驗和商業決策,數據中心將逐步實現由運維、節能、運營等單域的智能化,向規劃、建設、運維、優化的全生命周期數字化和自動駕駛演進,包括AI能效優化,實時調節參數;AI運維,7*24不停時巡檢,預測性維護;AI運營,在線仿真,自動設計業務。

  安全可信

  數據中心基礎設施智能化程度不斷提升,隨之面臨的網絡安全威脅成倍增加。數據中心須實現系統級、器件級、設備級三層預測性維護,同時具備硬件可靠、軟件安全、系統韌性、安全性、隱私性、可用性六個特征,分層級防御,鞏固數據中心安全可信。

  在iPower技術加持下,華為DCIM為數據中心供配電系統提供部件壽命預測、“結點”溫度預測、鏈路整斷分析等功能,從被動式維護到主動預警,保障系統安全可靠。同時,華為DCIM通過傳輸加密、存儲加固等多重手段,以電信級安全設計為標準,構造全方位安全“長城”,全方位保障數據安全。

  基于上述IDC行業的發展趨勢,華為結合在數據中心能源多年的耕耘,在數據中心能源關鍵基礎設施領域,推出了電力模塊、EHU、SmartLi、iCooling等產品和解決方案,與行業“懂行人”共同推動低碳IDC的建設,助力IDC行業“雙碳”目標達成。

  在世紀互聯蘇州國科數據中心,采用華為智能鋰電UPS整體解決方案,端到端供配電占地面積節省了50%以上,出柜率提升10%。模塊化UPS智能休眠功能做到低載高效,每年可節省電費上百萬元。

  在萬國數據廊坊一號數據中心和廊坊二號數據中心采用華為智能間接蒸發冷卻方案,充分利用自然冷源,有效延長自然冷卻使用時間,最大限度降低數據中心制冷系統能耗,相比傳統冷凍水方案節能8~10%。華為聯合行業“懂行人”,共同打造綠色數據中心,為數字中國提供堅實平臺。

  在華為云廊坊數據中心為提升冷卻系統運行能效,該數據中心采用華為iCooling@AI能效優化解決方案,利用人工智能,建立能耗與負載、氣候條件、設備運行數量等可調節參數間的機器學習模型,在保障設備、系統可靠的基礎上,實現了從年平均PUE1.42降至1.28,年省電費近千萬,實現了數據中心的節能減排高效運行。

  在助力IDC行業“雙碳”目標的實現進程中,華為將繼續發揮數字技術與電力電子技術這兩大領域的優勢,將瓦特技術、熱技術、儲能技術、云與AI等技術創新融合,加速能源數字化,推動低碳IDC建設。

  實現“雙碳”目標,需要各行各業攜手共同努力,華為作為創新引領者,將繼續堅持開放合作戰略,從技術、產品、產業各個層面,與IDC產業供應商、集成商、客戶等產業鏈上下游,以及產業組織、標準組織等積極開展全方位合作,助力IDC產業升級,實現最廣泛的合作共贏,最終實現“加速能源數字化,推動低碳IDC建設”的愿景。


THE END
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