據(jù)估計脏毯,到2025年抬爷,全球數(shù)據(jù)中心將使用全球20%的電量译拿。那么垂票,數(shù)據(jù)中心到底消耗了多少能源和電量?
目前李晾,全球的數(shù)據(jù)中心每年消耗約200TWh的電能,約占全球用電量的1%育需,但近年來恕且,數(shù)據(jù)中心行業(yè)在提高能源效率方面取得重大進展,數(shù)據(jù)中心的能耗正趨于平穩(wěn)阎揪,在滿足客戶大幅增長的服務(wù)需求的同時吩欣,實現(xiàn)穩(wěn)定的能源消耗。
康明斯電力是數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵備載電力領(lǐng)域的專家海庆,產(chǎn)品及電力解決方案服務(wù)于數(shù)百家中國以及全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心恋瞳。基于對數(shù)據(jù)中心行業(yè)的專業(yè)經(jīng)驗溃蔫,我們對數(shù)據(jù)中心行業(yè)健提,尤其是能源趨勢有自己的見解。那么酒唉,未來數(shù)據(jù)中心有哪些發(fā)展趨勢呢?一起來看看吧~
環(huán)保意識的增強促使人們關(guān)注零碳排放
從航空公司到數(shù)據(jù)中心矩桂,降低碳排放和零碳排放受到越來越多行業(yè)的重視。在使用200TWh電能的過程中痪伦,數(shù)據(jù)中心會產(chǎn)生大量碳排放侄榴。這是因為數(shù)據(jù)中心目前仍采用世界上通用的發(fā)電方式,而這種發(fā)電方式以化工燃料為主网沾。
數(shù)據(jù)中心行業(yè)中最流行的兩種零碳排放途徑是直接使用可再生能源和使用可再生能源額度(RECs)癞蚕。
直接使用可再生能源:大部分數(shù)據(jù)中心由可再生能源(如地熱蕊爵、水力、太陽能和風能)提供動力桦山。雖然更有利于保護環(huán)境攒射,但由于可再生能源具有不穩(wěn)定性,所以數(shù)據(jù)中心運營商一般會選擇現(xiàn)有清潔能源電廠(中國多采用市電)供電恒水,在某些情況下也會選擇儲備能源來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)会放。
使用可再生能源信用額度(RECs):在這種情況下,數(shù)據(jù)中心運營商購買可再生能源和相關(guān)的可再生能源信用額度姑郊。在可再生能源發(fā)電地遠離數(shù)據(jù)中心的情況下匈惑,運營商將可再生能源轉(zhuǎn)售回電網(wǎng),并使用可再生能源信用額度抵消其碳排放裂膛。
這是整個數(shù)據(jù)中心行業(yè)的普遍做法庇鸭,也是谷歌成為全球最大可再生能源企業(yè)買家的一大原因。這種方法的好處在于紧贪,即使數(shù)據(jù)中心不一定使用可再生能源狂嘉,但依然可使用可再生能源供應(yīng)商來獲得客戶對新項目的投資。換言之藤该,這種方法可以向電網(wǎng)輸送越來越多的可再生能源询蚊,供大家使用。
這兩種方法有望在數(shù)據(jù)中心行業(yè)走向零碳排放的道路上共存躲含。
增加現(xiàn)場發(fā)電量
數(shù)據(jù)中心通常以電網(wǎng)作為主要的電力來源辣铡。雖然電網(wǎng)供電更為便捷褒碌,但數(shù)據(jù)中心的持續(xù)擴展可能會給現(xiàn)有的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施帶來額外壓力别肄,從而導致電網(wǎng)不穩(wěn)定。在一些地區(qū)交惯,數(shù)據(jù)中心的增長和能源需求可能超過電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的能力和投資次泽。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),一些數(shù)據(jù)中心運營商會部署現(xiàn)場發(fā)電設(shè)備席爽。
光伏陣列意荤、天然氣發(fā)電機組和燃料電池是現(xiàn)場發(fā)電的常見能源。這些能源被稱為分布式能源(DER)只锻,可以與電網(wǎng)聯(lián)合運行或與市電分開運行(稱為孤島運行)玖像。固態(tài)能量儲存可并入微電網(wǎng),以增強與市電分離的獨立運行能力齐饮。
現(xiàn)場發(fā)電允許數(shù)據(jù)中心運營商在清潔能源充足時使用清潔能源捐寥,而在清潔能源不足時補充其他能源,這一特點有助于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標祖驱,同時保持向數(shù)據(jù)中心提供可靠的電力服務(wù)握恳。
提高能源效率
數(shù)據(jù)中心為提高能源效率提供了巨大的機會瞒窒,近年來數(shù)據(jù)中心設(shè)施和能源專業(yè)人士正充分利用優(yōu)勢,從IT和非IT基礎(chǔ)設(shè)施兩個方面乡洼,提高能源效率崇裁。
IT基礎(chǔ)設(shè)施:歷史上,數(shù)據(jù)中心通過提高單個IT設(shè)備的利用率和服務(wù)器虛擬化來提高IT基礎(chǔ)設(shè)施的能效扛焊。
展望未來波耗,融合基礎(chǔ)設(shè)施(CI)和超融合基礎(chǔ)設(shè)施(HCI)有望引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心能效提升。簡單說崎绽,CI是由存儲和計算設(shè)備組成的獨立功能單元產(chǎn)品;而HCI依靠一個軟件來組合計算贵舀、存儲和網(wǎng)絡(luò)連接功能。兩種技術(shù)瘩邀、兩種方法組合實現(xiàn)更靈活的架構(gòu)欲灾,有助于提高能效。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)應(yīng)用這種技術(shù)要想達到同樣的計算結(jié)果依矿,可以使用更少的服務(wù)器勉徘、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
非IT基礎(chǔ)設(shè)施:用電效率(PUE)是數(shù)據(jù)中心總能耗與計算設(shè)備能耗之比范蛉,是衡量數(shù)據(jù)中心能效的常用指標羊湃。行業(yè)(美國)平均PUE已從2007年的2.5提高到2019年的1.67(中國標準為1.1-1.5),這清楚地表明非IT基礎(chǔ)設(shè)施份噪、供暖然走、制冷、照明等對數(shù)據(jù)中心能耗的貢獻正在縮小戏挡。
展望未來芍瑞,冷卻系統(tǒng)的進步將成為非IT基礎(chǔ)設(shè)施能效提升的中心。自然冷卻褐墅,即利用周圍涼爽的空氣或來自附近的冷凍水源冷卻設(shè)施拆檬,這種方法將影響數(shù)據(jù)中心的選址。此外妥凳,液體冷卻技術(shù)的日益突出將影響數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的設(shè)計竟贯。同時,在IT基礎(chǔ)設(shè)施方面逝钥,IT設(shè)備在更高環(huán)境溫度下運行需求的不斷增長屑那,將減少單位計算容量下的冷卻需求。
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