眾所周知,通信行業一直是能耗大戶,其電力消耗占行業內能源消耗總量的約90%。有專家預測,2026年在三大運營商全部升級到5G后,其電力消耗將達到全國總用電量的2.1%。數字化、智能化、5G等的快速發展,加速了運營商行業數據中心的建設,但同時,持續攀升的能耗及碳排放給成本控制、管理和運維帶來了極大的挑戰。
毫無疑問,低碳綠色是運營商行業數據中心發展的必由之路。但是如何讓低碳綠色真正落在實處并加快實現呢?仁者見仁,智者見智。作為全球數字基礎設施的領導者,華為以綠色能源目標網建設為核心,牽引數字能源基礎設施的規劃、設計、建設、運維、運營與發展,最大程度地發揮華為預制模塊化數據中心解決方案節能減碳的優勢,推動“雙碳”目標的早日實現及運營商客戶的高質量發展。
“雙碳”目標如何落在實處?
工信部明確提出,“十四五”時期將是5G、數據中心等新型基礎設施建設的高峰期,也是落實“雙碳”目標的關鍵期,將重點推動5G基站和數據中心的節能和綠色化改造。
有詩云,春江水暖鴨先知。作為數字基礎設施的先行者,運營商行業很早便聚焦“雙碳”戰略,推動綠色數據中心建設走深入實。中國電信以打造云網融合的安全、綠色新型信息基礎設施為目標,持續開展綠色數據中心先進節能技術應用,“十四五”期間,大型、超大型綠色數據中心占比將超過80%,新建數據中心PUE低于1.3。中國移動在《C2三能——中國移動碳達峰碳中和行動計劃白皮書》中提出,到“十四五”末,在公司電信業務總量增加1.6倍的情況下,碳排放總量將控制在5600萬噸以內,同時實現“節能、潔能、賦能”,即節約企業自身能耗,提升清潔能源使用比例,充分發揮信息化技術助力社會減排降碳杠桿作用。2021年8月,中國聯通智能城市研究院發布《中國聯通智能城市研究院“碳達峰、碳中和”行動方案》,將按照集團“雙碳”目標要求,整體性、系統性推進相關工作,實現綠色節能、低碳賦能的高質量發展。
辯證地看,數字化、智能化應用對數據中心的綠色低碳化發展提出了更高的要求;反過來,實現數據中心的綠色低碳,又必須依賴和充分發揮數字化、智能化技術的優勢,兩者相輔相成,相互促進和帶動。在此形勢下,我們必須更加積極有效地利用數字化的手段和工具,在對能源本身進行數字化的同時,還要促進能源行業的數字化轉型,進而實現更低的發電成本、更高的發電效率和使用效率,讓數據中心用電變得更加節能、更加綠色和更加安全。在此基礎之上,還可以借助數字化技術,實現“源、網、荷、儲”協同,構建以新能源為主體的新型電力系統,更好地建設低碳園區和低碳城市。
小到一個數據中心的運營維護,大到一個城市的建設發展,都要走綠色低碳的道路,都要實現能源的數字化。
下一代數據中心建設“四重奏”
在通信領域,華為打造了全場景ICT低碳解決方案,通過助力綠色網絡能源、綠色數據中心建設,幫助運營商加速實現“雙碳”目標。在此,我們將以運營商行業綠色數據中心建設為引,揭示運營商的低碳化發展之路,同時也讓您更加清楚地洞察華為數字能源的賦能作用。
作為數字基礎設施的核心支撐,數據中心的重要性在數字時代日益凸顯。隨著數字業務的激增,數據中心不僅規模越來越大,而且架構也越來越復雜,導致其建設、部署、運維和管理費時費力。從集中部署的物理設備時代開始,經歷了虛擬化、云化改造,再到當前快速興起的云原生,數據中心的建設一直處于不斷演進之中。親身經歷了整個變化過程,運營商深知傳統數據中心建設模式落后,建設周期長,不僅能耗高、運維難,而且可靠性低,已經不能滿足數字化、智能化業務發展對數據中心靈活、快捷、高效、低碳的要求。
預制模塊化數據中心解決方案因其可以像搭樂高積木一樣,通過不同模塊的靈活組合與裝配,實現數據中心的快速建設、任意擴展,從而達到縮短建設周期、節約成本、高效管控的目的,所以在一些標準化程度高、需要經常擴縮容的大型數據中心建設中得到了快速應用,運營商數據中心的建設也不例外。
華為在模塊化的基礎之上,堅持以“模塊化+智能化”雙輪驅動,通過“四大重構”,即重構架構、重構溫控、重構營維、重構供電,推動著下一代數據中心建設邁上“極簡、綠色、智能、安全”的新臺階。運營商的綠色低碳數據中心建設也因此而受益匪淺。
重構架構是基礎。如今,模塊化的數據中心基本都是由預制部件組成,這已經成了行業默認的標準。預制化、模塊化是在數據中心設計之初就充分考慮了效率和靈活性的需求,其靈活性和可擴展性能夠滿足不同數據中心的要求,且為配電預留了充足的空間,同時能源效率也可以達到最優,并且可以更有效地實施溫度、濕度控制,因此受到了數據中心用戶的廣泛青睞。在不斷創新和打磨的基礎上,華為以模塊化和預制化為手段,重構數據中心架構,實現了極簡交付,將數據中心的建設周期從當前的18個月以上縮短至6個月以內,從而滿足了新業務快速上線的需求。華為預制模塊化數據中心不僅裝配率高達97%,而且整個施工過程中無“三廢”產生,施工用水和建筑垃圾減少80%,可回收率超過80%, 施工碳排放減少90%,真正實現了全生命周期綠色建設。
重構溫控是效率使然。數據中心的節能減排追根溯源,就是落實在溫控上。各種風冷、水冷技術的應用,以及“數字化+智能化”技術的加持,目的只有一個,就是實現從IT設備到機房物理基礎設施乃至整個數據中心內部的溫度合理控制,在設備工作效率最大化的基礎上實現有效、經濟的制冷。華為預制模塊化數據中心解決方案通過采用間接蒸發冷卻解決方案,最大程度地利用自然冷源達到降低PUE、實現極致節能的目的。舉例來說,華為iCooling節能解決方案借助AI技術,能夠實時調節制冷參數,使得制冷量匹配業務負載的需求,從而進一步提升制冷效率,PUE可以降低8%~15%。
重構營維是難點。在數據中心的整個生命周期中,建設只占其中的一小部分,數據中心能否持續發揮作用,重點和難點都在日常的運營和維護上。由于設備廠商的不統一、接口及協議的不一致,以及數據中心建設過程中過多的人為介入和操作,使得傳統數據中心的維護和管理比較困難,尤其是遇到一些突發的問題和狀況時,管理人員更是疲于奔命。華為預制模塊化數據中心解決方案的一大特色就在于實現了數字化加持的智能運維,即數據中心運維的自動駕駛,將整體運維成本降低約35%;同時重構了管理系統,通過資產容量管理精細化和智能化,將資源利用率提升了約20%。
重構供電是可靠保障。為了滿足業務發展的需要,下一代數據中心在標準化、模塊化的基礎上,更要確保高可靠性和高穩定性。為此,數據中心通常會在供電和制冷核心設備的配置上采用N+1、N+X甚至2N的設計方案,以達到更高的安全等級。依據“硅進銅退”、“鋰進鉛退”、AI預測性維護等先進理念和思路,華為預制模塊化數據中心解決方案通過采用高密高效UPS,實現供配電系統全鏈路可視可管,從被動維護到主動預測性維護的轉變,為數據中心的連續穩定運行保駕護航。
毋庸置疑,“四大重構”是衡量下一代數據中心建設和營維的標尺,也是助力運營商綠色低碳化發展的重要指引。在即將舉行的“2022世界移動大會”上,華為將展示其創新的低碳網絡和低碳數據中心解決方案。
實現綠色低碳的有效途徑
俗話說,實踐出真知。華為預制模塊化數據中心解決方案早就在運營商的數據中心建設實踐中得到了廣泛驗證。以入圍工信部公示的國家綠色數據中心名單的陜西移動西咸數據中心為例,它采用華為FusionDC預制模塊化數據中心解決方案,總共938個機柜,整個上線交付時間僅為6個月。
在建設過程中,現場土建與工廠模塊生產齊頭并進,效率大大提升,而且施工過程中無“三廢”產生,減少施工用水和建筑垃圾的同時,也有效減少了施工碳排放。該數據中心的溫控系統采用間接蒸發冷卻解決方案,最大化利用自然冷源,溫控能效提升50%,相比冷凍水方案省電8%以上,節水40%。經預測,該中心10年周期內可節省近6000萬度電,節水超過40萬噸,降低碳排放2.7萬噸,等同于種植3.7萬棵樹。
陜西移動西咸數據中心
經過上述分析可知,預制模塊化數據中心具有快速部署、易擴展、綠色節能、智能管理、精細運維等優點,可以更有效地匹配不同的業務需求,是實現數據中心綠色低碳的有效途徑,也是助力運營商實現高質量發展的又一重要基石。
華為數字能源“巴展”行全攻略
4日“嘗鮮游”——“2022世界移動大會”將于2月28日-3月3日在巴塞羅那召開,華為展臺位于FIRA GRAN VIA 1號館1H50展區。在那里,華為創新的低碳網絡、低碳數據中心解決方案將一覽無余。
1日“深度游”——3月1日,以“點亮低碳智能未來”為主題的華為數字能源高峰論壇將在巴塞羅那W酒店舉行,華為將與政策制定機構、全球行業領袖及專家,共同探討綠色低碳網絡的發展趨勢,發布行業洞察、創新技術和成功實踐,共促綠色低碳轉型。
無限“體驗游”——參展人員均可預約參觀停在W酒店外的華為數字能源展車,綠色低碳未來觸手可及。