可持續(xù)數(shù)據(jù)中心的碳足跡,如何做到「有跡可循」?
“氣溫又上升了十分之一度”“海平面又上升了一厘米”……這些氣候變化的微小差異,似乎并不能引起大家深刻感觸,可要知道,人類(lèi)每一步碳足跡的產(chǎn)生,都可能帶動(dòng)整個(gè)地球環(huán)境系統(tǒng)的長(zhǎng)期的、巨大的連鎖反應(yīng)。比如,不可忽視的破壞性熱浪、干旱和極端降雨等等,媒體上報(bào)道的自然災(zāi)難屢見(jiàn)不鮮。
通常意義上來(lái)看,碳排放被認(rèn)為是氣候變化的主要誘因,不少?lài)?guó)家都把實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及碳中和設(shè)定為國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)。作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)“底座”,數(shù)據(jù)中心的低碳可持續(xù)發(fā)展,無(wú)疑為推動(dòng)碳中和目標(biāo)及數(shù)字經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)足發(fā)展提供重要“解題思路”。
多挑戰(zhàn):可持續(xù)輪廓 模糊不清
數(shù)據(jù)中心的本質(zhì)是將電力轉(zhuǎn)化為算力。自上世紀(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算邁出第一步以來(lái),在數(shù)據(jù)的帶動(dòng)下,物與物,人與物,人與人,建立起千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,而數(shù)據(jù)中心,作為數(shù)據(jù)流的“河道”,肩負(fù)著數(shù)據(jù)的接收、處理、存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)的職責(zé)。伴隨爆炸性數(shù)字化需求,能源消耗也一路高漲。根據(jù)CDCC數(shù)據(jù)來(lái)看,數(shù)據(jù)中心的碳排占全國(guó)總碳排的不到1%,如果僅僅從數(shù)據(jù)中心的絕對(duì)二氧化碳的排放來(lái)看的話(huà),數(shù)據(jù)中心并不屬于一個(gè)高碳排的行業(yè)。然而,伴隨著無(wú)處不在的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和自動(dòng)化浪潮,各行各業(yè)需要更多的數(shù)據(jù)中心部署,以實(shí)現(xiàn)更加高速的IT算力,數(shù)據(jù)中心能源消耗也在迅速增長(zhǎng),相比其他行業(yè)來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)中心碳排放具有顯著的“乘數(shù)效應(yīng)”。
但對(duì)于很多企業(yè)而言,建設(shè)綠色、可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心,并不輕松。
首先,究竟什么樣的數(shù)據(jù)中心才算是可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中心?施耐德電氣能效低壓業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心行業(yè)經(jīng)理馬莉莎在接受至頂網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,聯(lián)合國(guó)對(duì)于“可持續(xù)發(fā)展”的定義是,既能滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求,又不損害后代人滿(mǎn)足其需求的能力。
這一摸不著、也看不到的概念,令很多企業(yè)無(wú)從下手。此前,企業(yè)通常從降低PUE入手,但新能源的使用、水資源的利用以及余熱回收這些方面也應(yīng)該考慮納入衡量體系。所以,建立可持續(xù)的清晰定義及科學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)是行業(yè)當(dāng)下的迫切所需。
“在雙碳目標(biāo)倒推下,可持續(xù)理念得到了更大關(guān)注,但是每家的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)各不相同。”馬莉莎舉例說(shuō),比如,有些公司只披露了全部的用電量,對(duì)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)指標(biāo)暫無(wú)披露。而有些公司只披露了PUE,對(duì)用電量、用電結(jié)構(gòu)、溫室氣體排放等數(shù)據(jù)卻選擇不披露。落基山研究所總監(jiān)朱思捷對(duì)此深有同感,如果做不到“摸清家底”,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商或許永遠(yuǎn)也無(wú)法走上可持續(xù)發(fā)展的光明大道。
此外,企業(yè)還將面臨諸多內(nèi)部挑戰(zhàn)。“如果一個(gè)工廠很老舊,設(shè)備根本無(wú)法做到可監(jiān)、可測(cè)、可聯(lián),企業(yè)數(shù)字化管理是‘模糊的’,那么實(shí)現(xiàn)可持續(xù)則是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。”DeepKnowledge 深知社總經(jīng)理孫杰給出了他的看法,先數(shù)字化,后可持續(xù)化,才能為數(shù)據(jù)中心的綠色發(fā)展提供無(wú)數(shù)種可能。
孫杰告訴記者,經(jīng)營(yíng)成本是企業(yè)內(nèi)部面臨的最大挑戰(zhàn)。從企業(yè)運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō),首要關(guān)注投資收益,這并非指設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)成本,而是設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本。比如,業(yè)主方在做數(shù)據(jù)中心投資建設(shè)時(shí),更多考慮的是當(dāng)期投資,并未將三年五年之后的成本考慮之內(nèi),之后再想節(jié)能降耗,達(dá)成雙碳目標(biāo),就需要額外的成本投入。
踐行者:「強(qiáng)健、敏捷、不挑食、不認(rèn)生」
雖然在初期規(guī)劃時(shí),很多企業(yè)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)并非從可持續(xù)發(fā)展的視角出發(fā),也面臨很多外部挑戰(zhàn),但是在經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐之后,數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展路徑逐漸清晰可見(jiàn)。施耐德電氣能源管理低壓業(yè)務(wù)行業(yè)市場(chǎng)負(fù)責(zé)人趙天意這樣理解可持續(xù)的意義。
“雙碳,對(duì)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),不僅是‘義’無(wú)反顧,也是‘益’無(wú)反顧,前者是社會(huì)責(zé)任,后者則是利益驅(qū)動(dòng)。”從發(fā)展路徑來(lái)看,趙天意認(rèn)為,數(shù)據(jù)中心能耗在企業(yè)整個(gè)電力能耗成本占比近50%以上,著眼未來(lái),雙碳目標(biāo)對(duì)于數(shù)據(jù)中心提升整體競(jìng)爭(zhēng)力和價(jià)值都提出了更高的要求。
不過(guò),究竟怎么才算是一個(gè)“合格”的可持續(xù)數(shù)據(jù)中心?趙天意形象地給出了四個(gè)比喻——它擁有“強(qiáng)健”的機(jī)體、“敏捷”的反應(yīng)力,對(duì)于各種可再生能源“不挑食”,對(duì)于未來(lái)的技術(shù)演進(jìn)“不認(rèn)生”。
具體來(lái)看,可持續(xù)數(shù)據(jù)中心一定是“強(qiáng)健”的。作為整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“算力大腦”,可持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù)中心一定要確保整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。
第二,數(shù)據(jù)中心也要足夠“敏捷”高效,能夠把每一份能源都轉(zhuǎn)化為算力。每一個(gè)單位的算力所消耗的能源越低,給業(yè)主、給計(jì)算方帶來(lái)的價(jià)值就越高。
第三,“可持續(xù)性很重要的一點(diǎn)在于能夠管理、吸納、利用不同的能源類(lèi)型。不僅僅是可持續(xù)能源,同時(shí)對(duì)于波動(dòng)性的能源也能夠吸納。”趙天意解釋說(shuō),數(shù)據(jù)中心的“不挑食”,指的是其能夠使用各種可再生能源,提高可再生能源的利用率,這點(diǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)中心的基層系統(tǒng)非常重要。”
最后,數(shù)據(jù)中心要“不認(rèn)生”,未來(lái)能夠適應(yīng)各個(gè)技術(shù)發(fā)展方向。在未來(lái)數(shù)據(jù)中心演化過(guò)程中,無(wú)論是邊緣計(jì)算、多站融合,還是大型、超大型數(shù)據(jù)中心、超算,都要求數(shù)據(jù)中心必須要有非常強(qiáng)的適應(yīng)性,才能使數(shù)據(jù)中心可持續(xù)地融入到整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和我們的日常生活之中。
新標(biāo)桿:描繪可持續(xù)數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵要素
如前文所言,不少人陷入“低碳=可持續(xù)”的誤區(qū),但效率僅僅是環(huán)境可持續(xù)性的一部分,企業(yè)需要進(jìn)行整體把握。施耐德電氣聯(lián)合深知社、落基山研究所發(fā)布《中國(guó)數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展》洞察報(bào)告(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“洞察報(bào)告”)則為突破這一瓶頸提供了全新思路;谠跀(shù)據(jù)中心行業(yè)多年的探索,并結(jié)合眾多行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)、合作伙伴的經(jīng)驗(yàn),施耐德電氣提出影響數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的五大類(lèi)指標(biāo),包括能源、溫室氣體排放、水、廢棄物、土地與生物多樣性,并針對(duì)性細(xì)化出23個(gè)可測(cè)量的可持續(xù)指標(biāo)。
這些指標(biāo),明確了數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的方向。然而對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),操作起來(lái)仍存在不小的難度。對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)者、使用者來(lái)說(shuō),如何把五大關(guān)鍵要素融入到數(shù)據(jù)中心全生命周期的過(guò)程,包括選址、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維當(dāng)中?如何結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際,制定切實(shí)可行的可持續(xù)發(fā)展的路徑?施耐德電氣分享了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成果。
先行者:打造綠色數(shù)據(jù)中心升級(jí)范式
可持續(xù)發(fā)展所帶來(lái)的價(jià)值是多元且長(zhǎng)遠(yuǎn)的,但過(guò)程卻是復(fù)雜且具有顛覆性的。施耐德電氣能源管理低壓業(yè)務(wù)行業(yè)應(yīng)用與創(chuàng)新總監(jiān)張翼強(qiáng)調(diào),建設(shè)可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心,一定不是簡(jiǎn)單的“1到N”的復(fù)制,而是像中醫(yī)處方所講究的“千人千方”,要對(duì)癥下藥。
很多企業(yè)真正開(kāi)始可持續(xù)探索的時(shí)候,會(huì)面臨很多不同的挑戰(zhàn)。比如,每家企業(yè)的碳排、水用量、專(zhuān)業(yè)人才支持、所能支撐運(yùn)營(yíng)層面碳中和的能力各不相同。企業(yè)不妨先摸清自己“家底”,或者請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)做碳排查,為實(shí)踐可持續(xù)數(shù)據(jù)中心制定好遠(yuǎn)大且可行的目標(biāo),這是第一步。
“一個(gè)高效可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心,不僅僅是選擇高效、綠色的設(shè)備這么簡(jiǎn)單,而是需要設(shè)計(jì)高效的運(yùn)行系統(tǒng)。”馬莉莎表示,“數(shù)據(jù)中心需要將可持續(xù)發(fā)展理念納入選址過(guò)程;優(yōu)化供配電和制冷架構(gòu);通過(guò)數(shù)字化工具規(guī)劃設(shè)計(jì)流程;選擇綠色低碳的智能化產(chǎn)品。”
同時(shí),建設(shè)可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心需要提升運(yùn)營(yíng)效率。在推進(jìn)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí),盡可能多的采用數(shù)字化手段、采用自動(dòng)化控制系統(tǒng),通過(guò)云服務(wù)獲得預(yù)防性及快速服務(wù)響應(yīng),持續(xù)迭代優(yōu)化,并推行新能源改造。例如,數(shù)據(jù)中心的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),一方面,既要符合可用性要求,另一方面,又要極力優(yōu)化運(yùn)行效率及總體成本和后期運(yùn)維能力,傳統(tǒng)的CAD電氣圖紙配合表格計(jì)算,就不如于專(zhuān)業(yè)數(shù)字化仿真計(jì)算軟件來(lái)得精細(xì),以施耐德電氣 ETAP電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件為例,其能夠?qū)λO(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)進(jìn)行建模,提升運(yùn)行效率和成本優(yōu)化。
其次,高比例可再生能源應(yīng)用是數(shù)據(jù)中心降低碳排放的重要途徑,也是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要手段。當(dāng)算力和清潔電力相結(jié)合,數(shù)據(jù)中心將成為可持續(xù)發(fā)展的算力基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前,企業(yè)主要通過(guò)以下四類(lèi)機(jī)制采購(gòu)可再生能源電力:
最后,數(shù)據(jù)中心企業(yè)需要進(jìn)行供應(yīng)鏈脫碳。洞察報(bào)告中指出,對(duì)于能源密集型的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),在其整個(gè)生命周期內(nèi), 來(lái)自供應(yīng)鏈等的Scope 3 排放所占的比例接近50%。而循環(huán)經(jīng)濟(jì)是減少Scope 3供應(yīng)鏈排放的最有效途徑之一。了解供應(yīng)商的循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐對(duì)于公司的環(huán)境可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃和確定其 Scope 3 排放非常重要。
因此在設(shè)計(jì)之初,循環(huán)就必須納入到需求范圍內(nèi)。施耐德電氣將循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)設(shè)計(jì)理念引入到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期,并以 “Green Premium”作為產(chǎn)品的綠色可持續(xù)生態(tài)標(biāo)識(shí),提升了材料的再生利用率,延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。
顯然,這五步法則,不是簡(jiǎn)單粗暴地“安裝”,而是需要排列組合,通過(guò)設(shè)定清晰、可行的戰(zhàn)略目標(biāo)幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商制定戰(zhàn)略頭腦,重新改造不同的、配套的運(yùn)行系統(tǒng),用合適的數(shù)字化手段進(jìn)行維護(hù)運(yùn)營(yíng),通過(guò)自建、投資或采購(gòu)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化可再生能源利用率,并站在供應(yīng)鏈上層視野,降低數(shù)據(jù)中心碳排放。
結(jié)語(yǔ)
千里之行,始于足下,唯有以終為始,數(shù)據(jù)中心的碳足跡,才能有跡可循,進(jìn)而獲得可持續(xù)發(fā)展與長(zhǎng)足進(jìn)步。
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