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数据中心的发展趋势

发布时间:2021-10-24 16:04 作者:亿联云 阅读量:76

自9月下旬以来,限电潮影响了全国许多省份和行业,许多上市公司发布了限电限产相关公告。IDC圈了解到,部分地区限电令仍在继续,部分企业EDC和第三方IDC也在波及。

由于用电量大,社会普遍将数据中心定义为高能耗行业。由于用电、用水指标不足,北上广深等一线城市几年前就出台了限制数据中心能耗的政策,多以PUE值为衡量指标。

拉闸限电持续时间尚不清楚,但IDC能耗限制收紧已成定局。考虑到能耗双控和双碳政策背景,数据中心面临的这种情况将长期存在,限制将越来越严格。

IDC监管从政策上看:更细、更难、更严。

假如简化一下,曾经IDC企业面临的监管就像入门标尺,只看身高(PUE值)体重(选址),而且只存在于北上广深。目前IDC企业面临的是全面体检,门槛更高,体检项目更细,不达标就淘汰。

自去年以来,全国各类数据中心的相关政策就是最好的例子。

范围更广

现在能源供需紧张,上半年有19个省(区)能耗强度降低不达标。为了控制能耗,许多省份不仅遏制了高能耗、高排放的行业,还将能耗大的新兴行业纳入监管范围。

限制数据中心的能耗就像王谢堂前燕,从北上广深飞往其他省份:

自2020年以来,山东提出新建数据中心的PUE值原则上不高于1.3。

山西表示,到2025年,大型超大型数据中心PUE将降至1.3以下。

广西的发展目标是建设大型和超大型数据中心,设计PUE值低于1.4。

云南将发展目标定为:新建大型及以上数据中心年度综合运行PUE低于1.3,新建中小型数据中心年度综合运行PUE低于1.5。

更细致的获批要求更难。

在北上广深地区,相关政策更加细化,不仅仅局限于PUE值,数据中心项目更难获得能源利用指标。

北京将全市和河北省划分为四个区域,并根据使用场景对数据中心进行详细分类,如存储数据中心、计算数据中心、人工智能计算能力中心、商业或混合云数据中心等。对数据中心规模、PUE、WUE、单机架功率、税收指标等进行细化。

在空间上,上海将数据中心的建设选址分为三个区域,功能上强调支持城市战略发展目标、重点行业支持的数据中心,对机架规模、设备上架率、PUE、CPUE、平均机架运行功率等关键指标提出明确要求。在此基础上,上海对拟建数据中心采取批准申报制度,限制项目建设和投资进度,要求项目在批准后15个月内建设并交付使用。

在广州和深圳所在的广东省,数据中心的审批比北京上海更加困难。今年4月,广东省能源局要求:2021-2022年,原则上全省不再增加数据中心机柜;2023-2025年,在上架率达到70%、能耗强度降低的前提下,再考虑支持新建和扩建数据中心项目的节能审查。

北上广深的数据中心政策一直起着风向标的作用,就像目前各省限制PUE一样。因此,细化区域、功能、指标之举,部分省份未来或将跟进,值得IDC企业持续关注。

更严格的更严格。

怎样知道数据中心是否满足多个指标?节能监测发挥作用。

此前,相关部门对数据中心的监管大多集中在审批阶段,现在运营中的能耗监管日益加强。今年年初,北京市发改委向11家单位PUE超过1.4的数据中心发布了《节能监测建议书》。广州节能中心对46个年耗电量超过5000万千瓦时的数据中心进行节能监控。

能源在线监测也被相关单位采用,监测更加实时,对数据中心的能源消耗有了更彻底的把握。

目前,上海数据中心在线能源审计平台已覆盖上海互联网数据中心。上海市经济和信息化委员会表示,下一步将开展100多个数据中心能源利用常态化月报的统计管理。10月13日,北京市发改委要求,2021年底前,包括数据中心企业在内的26家重点用能单位将实时监测数据接入北京节能监测服务平台

不合格怎么办?旧数据中心的改造和淘汰已经提上日程。

中国信息通信研究院产业规划研究所大数据与数字经济研究部副主任唐伟建议,IDC企业不仅要着眼于超大型数据中心的建设,还要取而代之的是多层次、多梯次的建设内容。只有积极参与旧数据中心的改造,未来才能获得更大的效益。

引导IDC企业按照政策解决困境。

面对上述政策环境,IDC企业如何适应政策引导,在监管中寻求发展,是当前行业的共同思考,从行业巨头到区域数据中心,都有相应的措施。

IDC圈的总结分析主要集中在以下几个方面:

第一,提前布局市场资源。

许多政策表明,北上广深市场增长空间有限,其他地区能耗限制政策收紧,获取能耗指标的难度也在增加。对于IDC企业来说,有必要在一线市场周围和具有发展潜力的新兴市场做好准备。

前者,如北京周边的北京周边地区,承担了大量溢出的市场需求,许多龙头企业通过收购IDC企业股权,迅速涉足该地区市场。《2020-2021年北京及周边地区IDC市场研究报告》预测,未来三年,北京80%以上的新机柜资源将集中在北京市中心城区以外的郊区、廊坊、张家口和天津武清区。

后者如成渝、华中地区,区域性企业和龙头企业纷纷登陆该项目。根据科智咨询发布的数据,2020年成渝地区IDC业务市场规模为37.8亿元,是目前中国IDC产业发展最快的地区之一。预计到2022年,成渝地区IDC市场总体规模将达到72.4亿元,增长近2020年的两倍。

第二,注重功能赋能城市运营和重点产业。

尽管能耗政策收紧,但实际上,一线城市并不是绝对排斥数据中心,而是越来越依赖。

在IDCC2021上海站的演讲中,万国数据高级副总裁陈江平也揭示了这一点,数据中心与城市发展呈现出强烈耦合的共生关系:

在新型智慧城市建设中,数字大脑是数字城市建设和智慧城市运营的指挥官,数据中心作为数字大脑稳定可靠运行的物质基础和关键设施;在云计算等城市数字产业的发展中,数据中心作为数字经济的基础,发挥着重要的协同作用。到2020年,北京、上海和广东省的数字经济将占GDP的55.9%、55.1%和47.2%。数据中心占社会总能耗的5%以下,支撑了约50%的经济增长;近年来,在疫情和自然灾害的洗礼下,由于对金融、医疗等行业的支撑作用,数据中心正在成为新的民生基础设施,面临高可用性、高安全性的要求;因此,IDC企业可以从未来的城市发展维度思考和重新定义数据中心的功能和应用场景,或者有新的切入点。

第三,全生命周期精细节能。

据估计,在数据中心的所有能耗中,终端用户控制的服务器等IT设备的能耗占70%~80%,数据中心控制的暖通空调系统的能耗占15%-25%,电力传输占5%-10%,其他部分占1%。

因此,暖通和电力传输可以作为降低能耗的主要重点。目前,IDC企业在这两部分采取孤立的产品和节能措施,每次效果都很低。

陈江平在讲话中介绍了另一种思路:将数据中心降耗的概念贯穿整个生命周期,采用新技术,强化运营手段,不断提高能效。

简单来说,在设计阶段引入多种智能设计,实现全生命周期预测,最小化碳足迹,如用液冷系统代替传统空调制冷系统,提高传热性能;在运营阶段,利用自建的智能指标平台,如人工智能控制操作系统和智能监控系统,可以快速发现传统方法找不到的优化点,判断分析数据中心进一步提高能效,减少PUE空间,实现最佳运营能效。

全生命周期节能效果如何?

据悉,万国数据中心的平均PUE低于行业平均水平的17%~22%。其中,华北最佳PUE达到1.22,华东1.25,华南1.29。以华东地区为例,万国数据预计今年比行业平均水平节约2亿千瓦时用电量,碳排放量减少16万吨。

绿色电+碳抵消IDC走向碳中和。

风物长宜放眼量。

在目前的政策下,数据中心PUE的减少只是节能减排。如何响应国家碳中和的长期战略目标,实现零碳数据中心?

一些IDC企业正在转变思维,从能源侧向能源侧转变,探索零碳路径。

使用绿电

对于数据中心来说,超过95%的碳排放是间接排放——能源带来的二氧化碳排放。数据中心改变能源结构,利用风、电、水、电等可再生能源减少这部分碳排放。

在使用绿色电力方面,位于乌兰察布、云贵等可再生能源丰富地区的数据具有先天优势,其他地区的数据中心难度较大。当前,万国数据有5个数据中心每月使用绿电的比例超过95%,其中3个位于上海,充分说明一线城市数据中心不可能大比例使用绿电。

根据IDC圈的说法,这是由于该公司一直在实施双碳发展战略,近年来可再生能源(不含市电固有)的整体使用比例不断提高,从2019年的10%到2020年的20%以上,预计2021年的30%。

碳抵消

即便完全使用绿色电力,数据中心仍然有5%的直接碳排放,这部分需要碳抵消。

IDC企业可以通过购买绿色证书、碳排放配额等直接方式,也可以安装光伏发电或余热回收或再传递能源,实现碳抵消。

对数据中心这个据中心来说,碳抵消真的能减少碳排吗?

就拿陈江平介绍的万国数据两个数据中心来说,其中一个在建筑南立面上建造太阳能墙,电力自发自用,每年可以减少市政用电约12万千万,每年可以减少二氧化碳排放约80吨;另一个对数据中心进行预热回收,相当于每年节约620吨标准煤,减少二氧化碳排放约1400吨。

因此,可再生能源+碳抵消,数据中心将来可以实现真正的碳中和。

综上所述,零碳数据中心不是一蹴而就的。短时间内,数据中心仍然面临节能降耗的压力,企业还有很长的路要走。

但可以预见,随着国家碳中和目标的进一步推进和万国数据等行业企业的不断探索和创新,数据中心行业将朝着低碳、零碳的方向坚定前进。