下一代數據中心如何優化能源使用,以提高可持續性


數據無處不在,我們都依賴它。因此,全球數據中心的容量繼續以指數級的速度增長,這給電網帶來了壓力。對數據中心的全球能源消耗的各種估計從1%到2%不等。這一數字相當于每年約900太瓦時,約占碳或溫室氣體(GHG)排放總量的0.3%。

下一代數據中心如何優化能源使用,以提高可持續性

這種級別的數據中心容量構成了此時此地。想想數字化轉型的快速加速所推動的近期增長。幾乎每個行業——金融、零售、制造、醫療保健、教育、政府,都在迅速采用數字技術和面向客戶的數字體驗,以建立或推動、維持和發展其業務。眾所周知,數字技術與計算、網絡和存儲密不可分,更不用說可以隨時隨地使用或訪問的物聯網(IoT)和應用程序了。如果將移動設備添加到上述數據中心的GHG的0.3%中,這個數字將增長到全球GHG的近2%!

這場景聽起來像一個數據中心。事實上,一切都開始看起來像一個數據中心。有些人可能稱之為“邊緣計算”;有些人可能稱之為分布式網絡。不管稱呼是什么,事實是:下一代數據中心不再只是沒有窗戶的大建筑,以及一排排服務器和無數嗶嗶作響的藍光。因此,作為所有數據中心的“核心”(計算、網絡和存儲)的“數字基礎設施”突然出現在很多地方,且占用的空間更小。不用說,這些環境消耗能源!且還很多。Gartner報告稱,到2025年,預計75%的企業數據將在邊緣環境中創建和處理。到2022年,全球在邊緣計算上的支出預計將達到1760億美元,比2021年增長14.8%。根據國際數據公司的全球邊緣支出指南,企業和服務提供商在用于邊緣解決方案的硬件、軟件和服務上的支出預計將維持這種增長速度到2025年,屆時支出將達到近2740億美元。

數據中心容量的增長主要有兩個原因:

1、云和服務提供商:廣泛的數字化和云化,無處不在

當今的數字化需要更多的計算、網絡和存儲能力,所有這些都轉化為對更多能源的需求。從“超大規模云”和區域數據中心的配置,行業分析師預測,到2032年,年復合增長率將在5%到10.5%之間。且這個市場應該會繼續增長和擴張。

2、邊緣:需要更多的帶寬和速度!

“自動駕駛時代”——汽車、當日送貨無人機、電動汽車(EV)充電網絡、智能電網、城市和建筑、工業4.0、制造業等,依賴于低延遲、高帶寬的網絡基礎設施,以支持關鍵任務應用和消費者驅動的期望所要求的速度。5G的廣泛采用指日可待。這實際上是在增強當前的容量需求?簡單來說,本地化的計算、網絡和存儲,結合更高效的網絡,將越來越多的設備和應用程序“互連”起來——現在需要基于云的計算大腦。

從一個超高的層面來思考:如今的互聯網,建立在Al Gore和AOL時代,大致是為了連接人們而設計的。我們需要一條“自主時代”(包括元宇宙)的信息高速公路,連接機器和事物,而不是人。機器和其他東西的數量遠遠超過了人的數量。到2020年,世界人口約為80億,聯網設備約為200億臺,預計年增長率為14-16%。

讓我們更深入地了解對更多帶寬和速度的需求。這是投資的一大推動力。從網絡(光纖、5G)到超大規模再到區域數據中心的基礎設施建設,甚至還有更多的互連。所有這些都將需要更多的能源,進而推動“重新思考”邊緣、網絡邊緣、微邊緣和互聯數據中心的設計、運營和維護的需求。

滿足飛速增長的數據中心容量的能源需求

迫在眉睫的問題是:“在解決業務連續性和正常運行時間的同時,如何解決對更多能源的需求?”大約10年前,數據中心被認為是“耗能大戶”,而我們正在努力克服這一特征。隨著數字技術的發展,我們不能倒退。

通常,為了保護不間斷電源(UPS)和運行時間有限的電池電源之外的業務連續性和正常運行時間,柴油發電機在大多數數據中心都發揮了作用。轉向基于非化石燃料為基礎的解決方案,不僅是可持續發展的當務之急,也是企業的責任。具有諷刺意味的是,數字化是平衡產能需求和能源使用的關鍵。其核心是以下五個方面:

1、基于電力的“prosumer”模式。數據中心所有者可以使用更多的綠色能源來生產和消費電力。事實上,正是數字化通過智能電表和互聯配電架構實現了這種雙向的能源靈活性。數字化微電網是prosumer模式的另一種選擇。

2、“綠色制氫”過程。傳統上,我們一直在開發生產氫的解決方案,采用完善的熱電和電解工藝,消耗化石燃料的電力,將水分解為氫氣和氧氣。然而,綠色制氫利用直接太陽能水分解技術,利用可持續的光能將水分解為氫氣和氧氣,以及依靠微生物(如細菌和微藻)通過陽光或有機物生產氫氣的生物過程。在這些下一代綠色氫氣的案例中,不會從公用事業抽取電力(或化石燃料)來生產氫氣。

3、采用電池技術創新。新的化學和電池類型在這一領域處于領先地位,電池儲能系統(BESS)正在開發和調整/縮放,以供公用事業使用。

4、可再生能源,如光伏(PV)和風力發電系統,也在增加電力生產/可用性。當這些系統產生的電力超過設施所需時,電力可以重新投入電網(prosumer)。

5、微電網:一種可以管理多種不同能源的系統,如公用事業、太陽能、風能、BESS甚至發電機,是這種在降低排放的同時保持彈性的替代形式的根源。數字能源管理、電網和微電網軟件是將所有這些可再生能源聯合起來并加以協調的“弦”。這條道路已經被證明是電力+數字=可持續發展的公式。如果以數字化方式進行協調,電力來源可以在任何給定時間滿足需求,從而提高電力生產效率,進而減少能源浪費。

隨著新一代數據中心格局的生根發芽,什么正在浮出水面?是軟件定義的解決方案。向各種規模的更多數據中心的轉變、以及能源需求和生產需求的不斷增加,正在促進許多這些遠程和無人值守的數據中心/關鍵任務環境的設計、運營和維護的轉變。確實,將硬接線組件擰入墻壁的日子已經一去不復返了。

下一代數據中心如何優化能源使用,以提高可持續性

因此,下一代數據中心是網絡系統和為遠程管理而調優的軟件定義設施的集合。數據智能和分析成為中心舞臺,使操作、故障排除、維修和維護更加高效和靈活。所有這些都需要更多的計算、網絡和存儲??吹窖h了嗎?“數字化”再一次成為了驅動因素,為更可持續的數據中心鋪平了道路——無論是在綠色能源使用方面,還是在優化成本和風險帶來的業務增長方面。

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 峰會預告 


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廣州站(12月08日):https://www.huodongxing.com/event/2638587914600

成都站(12月20日):https://www.huodongxing.com/event/5657854318600

西安站(12月22日):https://www.huodongxing.com/event/4638585444400

上海站(12月27日):https://www.huodongxing.com/event/3638582473900

北京站(12月29日):https://www.huodongxing.com/event/4638577546900


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