华为:“双碳”下IDC行业发展趋势

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2022-01-12 11:55
华为官微
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  碳达峰,碳中和已经成为中国以及全球主要经济体的共识和使命,是未来30年到40年,全球最大,最确定的事件。中国在2020年9月22日75届联合国大会上提出:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争在2030年前达到碳峰值,2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标达成,近一年以来,各行各业都在积极探索实现方式。低碳化,电气化,智能化,将是必然趋势。

  如何通过w88官网中文版创新实现“双碳”目标,成为各企业和全社会亟需讨论的课题。华为预测到2030年,可再生能源占比会超过50%,清洁能源将成为主力能源,我国也将逐步建立起以新能源为主体的新型电力系统。其次,就是用电侧的电气化,到2050年,电能的消耗也将从现在的20%,提升到50%,电动出行会成为主要方式。而通过智能化,把数字技术和传统的电力电子技术相结合,将是实现“碳中和”的关键路径。

  “双碳”背景下,IDC行业也在发生相应的变化,朝着绿色DC,弹性扩容,架构极简,全面锂电化,风进水退,AI智能,安全可信等方向发展。

  绿色DC

  “碳中和”成为当今世界最为紧迫的使命,将带来深刻的变革,建设绿色低碳数据中心成为必然方向。风能,太阳能等绿电将更普遍地应用于IDC数据中心,在数据中心全生命周期内最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材等)是大势所趋,在大型IDC数据中心园区,热回收作为一种新型节能方案,已经开始落地。IDC行业数据中心的PUE将迈向1.0x时代,“零碳”DC将出现。

  未来随着“碳中和”的进一步推进,数据中心PUE等能耗限制将更加严格,监管部门将进一步加大绿色数据中心建设力度,推广先进适用节能减排技术装备,预计在更多钢铁,制造业等高能源消耗领域的企业开展IDC业务。

  弹性扩容

  未来5年,IT设备持续向高算力,高功率密度演进,CPU和服务器功率持续提升,同时,伴随AI应用的需求增长,AI算力比重进一步提升。为平衡效率和成本,IDC数据中心必将向高密化发展。当前新建IDC的功率密度已由2018年的6kW/柜增加至8kW/柜。预计到2025年,随着多样化算力协同,主流IDC数据中心将形成15kW/柜部署形态。

  IT设备的生命周期一般为3~5年,大体上其功率密度每5年翻一倍,而IDC数据中心基础设施的生命周期为10~15年。IDC数据中心基础设施需支持架构弹性,分期投资,以生命周期最优的CAPEX满足2~3代IT设备的功率演进。同时,由于承载的IT业务不同,IDC数据中心须具备弹性能力,匹配不同功率密度的IT设备混合部署,实现按需扩容,节省空间。

  架构极简

  应对传统数据中心建设缓慢和初期投资成本大的弊端,系统级和数据中心级架构极简将成为主流。数据中心供电/制冷架构将从传统架构向一体化链路级融合产品演进。在预制化,全模块化设计下,数据中心具备快速部署,弹性扩容,运维简单,高效节能等优势。

  预制模块化数据中心采用乐高积木搭建方式,一座5层1000柜的数据中心,地面主体建筑从无到有只需7天,整体端到端交付只需6个月,比传统钢混楼宇数据中心交付时间减少了50%以上,满足IDC业务快速上线需求。

  全面锂电化

  传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂,占地面积大,故障定位难等问题,随着锂进铅退趋势推进,以及锂电池成本的不断下降,锂电将在数据中心得到规模应用,逐渐走向全面锂电化。相对传统铅酸电池,锂电池生命周期是铅酸电池的两倍,同时在占地面积,运维效率,使用寿命和安全性等方面存在优势,可节省用地面积70%,实现供电系统的高密化和模块化。

  风进水退

  由于冷冻水系统架构复杂,不利于快速部署和运维,同时,在“碳中和”愿景的驱动下,少水甚至无水的制冷系统将成为主流。而模块化架构的间接蒸发冷却系统采用一体化产品设计,可缩短部署时间,降低运维难度,同时充分利用自然冷却资源,大幅降低制冷系统的电力消耗,在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统。

  AI智能

  随着IoT,AI技术的不断完善和普遍应用,将逐渐替代重复劳动,专家经验和商业决策,数据中心将逐步实现由运维,节能,运营等单域的智能化,向规划,建设,运维,优化的全生命周期数字化和自动驾驶演进,包括AI能效优化,实时调节参数;AI运维,7*24不停时巡检,预测性维护;AI运营,在线仿真,自动设计业务。

  安全可信

  数据中心基础设施智能化程度不断提升,随之面临的网络安全威胁成倍增加。数据中心须实现系统级,器件级,设备级三层预测性维护,同时具备硬件可靠,软件安全,系统韧性,安全性,隐私性,可用性六个特征,分层级防御,巩固数据中心安全可信。

  在iPower技术加持下,华为DCIM为数据中心供配电系统提供部件寿命预测,“结点”温度预测,链路整断分析等功能,从被动式维护到主动预警,保障系统安全可靠。同时,华为DCIM通过传输加密,存储加固等多重手段,以电信级安全设计为标准,构造全方位安全“长城”,全方位保障数据安全。

  基于上述IDC行业的发展趋势,华为结合在数据中心能源多年的耕耘,在数据中心能源关键基础设施领域,推出了电力模块,EHU,SmartLi,iCooling等产品和解决方案,与行业“懂行人”共同推动低碳IDC的建设,助力IDC行业“双碳”目标达成。

  在世纪互联苏州国科数据中心,采用华为智能锂电UPS整体解决方案,端到端供配电占地面积节省了50%以上,出柜率提升10%。模块化UPS智能休眠功能做到低载高效,每年可节省电费上百万元。

  在万国数据廊坊一号数据中心和廊坊二号数据中心采用华为智能间接蒸发冷却方案,充分利用自然冷源,有效延长自然冷却使用时间,最大限度降低数据中心制冷系统能耗,相比传统冷冻水方案节能8~10%。华为联合行业“懂行人”,共同打造绿色数据中心,为数字中国提供坚实平台。

  在华为云廊坊数据中心为提升冷却系统运行能效,该数据中心采用华为iCooling@AI能效优化解决方案,利用人工智能,建立能耗与负载,气候条件,设备运行数量等可调节参数间的机器学习模型,在保障设备,系统可靠的基础上,实现了从年平均PUE1.42降至1.28,年省电费近千万,实现了数据中心的节能减排高效运行。

  在助力IDC行业“双碳”目标的实现进程中,华为将继续发挥数字技术与电力电子技术这两大领域的优势,将瓦特技术,热技术,储能技术,云与AI等技术创新融合,加速能源数字化,推动低碳IDC建设。

  实现“双碳”目标,需要各行各业携手共同努力,华为作为创新引领者,将继续坚持开放合作战略,从技术,产品,产业各个层面,与IDC产业供应商,集成商,客户等产业链上下游,以及产业组织,标准组织等积极开展全方位合作,助力IDC产业升级,实现最广泛的合作共赢,最终实现“加速能源数字化,推动低碳IDC建设”的愿景。


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