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中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长 何宝宏:数据中心绿色低碳之路

来源:北极星风力发电网 日期:2022-01-11 14:16:39

数据中心实现双碳目标,“源网荷储”是非常重要的一个选择。从能源消耗的角度来讲,数据中心是负荷,同时新能源又需要考虑本地化消纳问题,推进新能源与数据中心相结合实现本地化消纳,以及推进新能源的数字化与数字技术密切结合,尤为重要。


——中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长 何宝宏


1月7日,由张家口市人民政府主办、怀来县人民政府承办、怀来合盈数据科技有限公司协办的张家口市怀来大数据产业基地“源网荷储”高峰论坛成功举办。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏做出了“数据中心绿色低碳之路”的主题发言。

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何宝宏:


很高兴有这个机会来到咱们怀来做介绍数据中心的绿色低碳发展之路,这是一个非常适合的场合,因为我们这边的资源,尤其是在绿色发展方面资源太丰富了。


简单概述一下数据中心指标,数据中心确实是新旧基建的交叉路口,像传统基建里做互联网的,互联网做传统基建的。另外数据中心确实是数字经济的一个底座,是数据经济的支撑的核心。到这会儿,大家能感觉到,数据中心也是这一拨技术创新的制高点,如果说另外制高点是5G的话,毫无疑问,在供给侧数据中心的硬科技最近几年正在发生着翻天覆地的变化。数据中心是技术密集型、资本密集型和能耗密集型,当然我们今天主要聚焦在能耗方面,所以能耗方面我们有很多事情需要做。


几位专家都提到了,要“四高”,高算力、高技术、高安全、高能耗,需要我们输出强大的算力,刚才邬院长在讲话中也专门提到了。然后是高技术,我刚才说了,数据中心新的一拨技术正在飞速发展,书记也提到了,新技术的一个场合,我觉得是非常好的地方,技术正在发生非常大的变化。还有高安全、高能效。


所以,数据中心发展大概包括了这四个方面的内容,这是工信部三年行动计划里面提出的我们国家数据中心的建设目标,国家枢纽节点之间,数据中心内部的单向时间,怀来就处于国家枢纽数据中心里面,PUE的要求刚才几位专家都提到了,关于1.3的问题。还有总算力,机架规模的增长等等,大家很多都提到了,我就不再赘述。


回到京津冀地区,根据我的研究团队统计,京津冀地区数据中心在全国处于领先的一个位置,衡量一个地区是的发展情况,主要是质量、规模、环境,我们从三个方面来衡量一个地方数据中心发展的情况。


从右边我们能够看到整体的发展指数,河北排在第一位,第二名是广东,然后上海、江苏等等,确实是数据中心的外溢到河北,尤其是到咱们这儿,是非常明显的统计趋势。


河北的周边城市纷纷在承接北京等一线城市的外溢效果,我们刚才看到正在发展的规模。刚才是综合指数,这边是发展规模指数,排第一的是江苏,第二的是河北,也就是说在建的江苏的比河北要多一些。右边是在运的机架全国前十名省市和在建的机架的全十名城市,我们看到至少河北一直在里面,都占了很大的比例。所以,无论是在用的还是在建的,都是排在全国的前列。


还有一个就是数据中心,今天看到合盈中心,市场格局也正在发生一些大的变化。原来主要是电信公司提供的第三方数据中心,现在独立的第三方数据中心,目前根据我们的统计已经占到了40%,我们国家数据中心第三方运营商大概占40%,其他的主要是电信运营商占到了60%这么一个体量,也就是第三方独立运营的市场已经占到了40%。这是大概罗列一下。


右边是今天数据中心的建设和运营的模式也已经变得日益丰富,可不是简单纯粹的自建,有合建的方式,有客户定制的方式,有政企合作的方式等等。今天数据中心的建设和运营模式已经变得日益丰富,也就是行业在不断细化。我今天中午吃饭的时候,也和咱们这边做数据中心的做了一些沟通,我们这边也有多种丰富的形式,也可以向社会上提供。


数据中心的绿色化程度,这是我们的统计,从2017年开始,全球开始关注信息通信业的绿色发展,数据中心的能效在快速改善,大概15年前PUE平均是2.7,现在这几年正在飞速地加以改善,现在已经能效提升到了PUE大概1.652020年的量级,这两年绿色下降得慢了,是因为能榨的也榨的差不多了,我们只能从1.2到1.1了,也不能搞出一个1来,这是左边的情况。


右边是我们统计在用的超大型、大型的在建的等等,刚才邬院长的报告里也是引用我们团队的研究数据,其实规模越大,能效的效果会更好一些,这是一个自然规律的问题,不仅仅是从经济角度、成本角度来说,从能效来说也会体现出同样的指标。


政策文件的引导,我们能够清楚地看到这些年来国家的政策文件对数据中心在能效方面的引导,从前几年特别看重绿色,要节能,要省电,越来越多开始转向了减排,双碳的问题。前几年我们更多谈的是节能的问题,现在越来越多的是减排的问题。你可以看到去年到今年陆陆续续发布的相关数据中心的三年行动计划里面,密集地提到了越来越多关于低碳的问题,当然绿色肯定是要在的,但是重点,绿色很多事情我们做得还可以,越来越多转向低碳这方面的要求。文件几位专家演讲都已经提到了,我就不再赘述了。


国际上的数据中心关于在低碳方面做了什么工作?


国际的科技巨头纷纷公开承诺自己碳中和的目标,比如说Google早在2007年就实现了碳中和,到2030年实现无碳排放,Facebook是到2030年实现近零碳排放等等,微软要实现碳的负排放,还有苹果等等,很多公司都有自己的一些目标。


尤其是微软和Google,率先提出了碳负排放和实时零碳运营的计划。Google号称到2030年要成为第一家365天每周7天、每24小时具备无碳能源经营的公司,要实时地负碳排放。微软也有自己的目标,到2025年实现100%的可再生能源使用,2030年实现碳的负排放,2050年要消除公司成立以来所有排放的碳等等,这个目标是很宏伟的。这是非常明显的,一些科技公司非常清晰的一些目标。苹果和Facebook也有自己相应的关于碳方面的目标,比如说苹果早在2015年就已经实现了碳达峰,现在开始降。Facebook在2020年已经实现了可再生能源100%利用可再生能源等等,2020年已经实现了碳中和等等。所以,这些科技公司在这方面确实走在了国际的前列。


当然除了这个目标,他们也有相关的纷纷发布或者是公开发布关于环境可持续发展一些报告,都是怎么做的。


回到国内我们做一个对比,国内的一些情况。国内的企业也纷纷响应国家数据中心碳减排计划,并且做出了相应的一些路径规划。左边是阿里、万国、百度、蚂蚁、秦淮、腾讯等等,相关的一些规划报告,我们国家很多企业陆陆续续地开始设立和公布了其碳中和的目标以及减排的计划,大家在纷纷响应全国和政府的号召。


三大电信公司也在积极响应发布相应的双碳行动计划,各自的都有,大家纷纷都做了这方面的工作,我就不念了。


但是相对于国际上的科技巨头,我们的双碳方面还是有差距的,有两个:


1、科技公司做的一些披露的双碳目标,在披露的年份跨度和颗粒度方面是存在明显差距的。


2、近一半的大型科技企业没有披露其用电量或者是温室气体的排放等相关信息,我们团队专门对国内相关机构的报告做了一些研究,我们还有不小的差距,在报告的质量方面还有不小的差距和完整性方面。


所以,我们联合国内所有的大多数科技企业,联合制定《关于科技企业的零碳披露体系》,就是你怎么来披露一个园区、一个企业的双碳排放情况,我们给出了一个相应的框架,国内有很多大型的科技公司都在参与,怎么去以一种规范化的方式来披露公司碳的情况。


数据中心低碳等级相应体系方面的评估,包括零碳数据中心是怎么样的,碳中和数据中心、碳减排数据中心,以及碳中和数据中心园区等等相关的工作。当然根据不同的时间段,包括规划类、设计类、运营类不同阶段给出了不同的评估方法,我想怀来这边会做得很好。


最后给一些相应的发展建议,来参加咱们的活动:


1、协同发展的趋势非常好,京津冀,今天局长也专门亲临现场,我们看到国家的文件,2016年发展纲要里面就提到了相关工作,2016年关于大数据综合试验区里面,刚才几位领导致辞里也提到了,将张家口列为新能源示范区(今天的主题)。


2、全国一体化大数据中心协同发布时也专门强调了京津冀的协同发展问题,2021年北京市数据中心统筹发展里面也提出了优势互补的京津冀数据中心的聚集区等等,所以协同发展是非常明显的一个确实,这也是我们整体的思路。


3、绿电,新能源怎么好,绿色电力的交易市场也变得日益活跃,因为我们国家在去年9月份的时候,全国绿电交易试点已经在北京、广州等已经开始了,另外国家发改委批复,国家电网、南方电网推动绿电的交易试点,河北等地已经开始了省内的绿电交易。


另外我们看到国内部分数据中心企业的绿电采购量有的已经达到了全年总用电量50%以上,左边是国内采用绿电的企业买方五强,你看到前面,五强里面有三个是做数据中心的,这是非常明显的发展变化。尤其是咱们这边最早来的秦淮数据,购买量非常大,右边是供给方。


实现数据中心的双碳目标,肯定是今天源网荷储,确实是这样的,因为我们消耗,数据中心本身是核,消耗靠近本地化的转化问题,推进能源的本地化消化数据中心的核的结合,推进新能源的数字化跟数字技术密切结合起来,就变得非常重要。


实现数据中心碳中和大概有几个路径,刚才几位也提到了:


1、提高数据中心的效率,继续降低PUE,通过采用液冷等方式,进一步提高能源使用效率。


2、市场化的采购可再生能源绿电,推进新能源等包括制冷方式,等待数据中心的应用。


刚才几位都已经提到了关于液冷在数据中心的发展,这几年非常快,这也非常适合我们做试点示范。购买绿色能源的电等等,在本地有绿电,又有强大的数据中心的需求,确实是我们最佳搞源网荷储的试验田。


3、推广节能降碳的新技术,金融工具和管理体系,刚才主要是探讨的是节能问题,现在还有减排的问题,通过金融手段(刚才马骏讲的),关于绿债、绿色票据、氢能、储能(非常重要,数据中心专门做储能是非常有可能)、抽水、碳捕捉、冷却技术(降低数据中心在冷却方面的耗电)、管理体系的建设(数据中心到底双碳做到什么程度)、定价,都是非常重要的环节,大概我们可以从六个方面来推动节能降碳技术的发展。


我就讲这么多,谢谢大家!