高能效碳中和数据中心怎么建？

过去我们说“绿色、节能”，2021年、两会上大家都在谈论“碳中和、碳达峰”。不论是数据中心的使用者，还是数据中心解决方案提供商，要想在竞争中取胜，必须就节能减排技术和应用不断创新，不断实践，不停进步。
　　
　　2020年12月16-18日，在中央经济工作会议中，我国政府提出2021年要抓好的八项重点任务，而“做好碳达峰、碳中和工作”位列其中，重申我国二氧化碳的排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。
　　
　　数据中心作为碳排放增长大户，自然是相关政府部门监管的重点。2020年12月23日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合发布《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》指出，要强化能源配套机制，“探索建立电力网和数据网联动建设、协同运行机制，进一步降低数据中心用电成本。加快制定数据中心能源效率国家标准，推动完善绿色数据中心标准体系。引导清洁能源开发使用，加快推广应用先进节能技术。鼓励数据中心运营方加强内部能耗数据监测和管理，提高能源利用效率。鼓励各地区结合布局导向，探索优化能耗政策，在区域范围内探索跨省能耗和效益分担共享合作。推动绿色数据中心建设，加快数据中心节能和绿色化改造。”
　　
　　碳达峰、碳中和也成为今年两会“热词”，两会代表委员纷纷建言献策。全国人大代表、腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾的提案中，就有一条是《关于落实新发展理念、推进我国科技企业实现碳中和的建议》。他认为，推动我国科技企业实现碳中和，意义不仅在于科技企业自身的节能减排，更重要的是鼓励科技企业加强技术研发创新，以碳中和为契机，倒逼我国低碳技术转型，一方面，集中力量攻克能源互联网、碳捕集利用与封存技术（CCUS）等低碳技术。另一方面，通过和产业互联网结合，促进经济社会向低碳、绿色、循环方向发展。
　　
　　马化腾提出了多项具体建议，包括优化数据中心布局，完善绿电采购途径，鼓励企业投资可再生能源项目、分布式能源项目等；搭牢碳中和配套基础设施，推动碳中和市场化；加快绿色技术研发，推动绿色数据中心等低碳技术创新应用，建立一批高技术高能效“碳中和数据中心”；出台科技企业碳中和指导意见，鼓励科技企业设立碳中和承诺和目标等。
　　
　　碳中和是大势所趋，数据中心要实现碳中和，在降低PUE的同时，国际通用的做法包括购买碳减排量或绿电（含绿证）、投资可再生能源以及植树造林等。另外，还需要建立相应的碳排放核算及碳中和计算标准。未来，“能耗指标”及“碳排放指标”将会成为数据中心行业竞争的核心竞争力所在。
　　
　　未来，“能耗指标”及“碳排放指标”将会成为数据中心行业的核心竞争力所在。数据中心要实现低碳排放，建立碳中和数据中心，到底应该怎样建？我想谈一些个人的看法，算是抛砖引玉吧，希望与业内同仁就这个问题深入交流。
　　
　　绿色太阳能
　　
　　减少数据中心碳排放，在降低PUE的同时，国际通用的做法包括购买碳减排量或绿电（含绿证）、投资可再生能源以及植树造林，等等。另外，还需要建立相应的碳排放核算及碳中和计算标准。减少数据中心碳排放，在降低PUE的同时，参照估计通用的做法，结合国内的具体实践，应该可以从以下几个方面进行尝试：
　　
　　1、提高清洁能源应用比例
　　
　　通过使用清洁低碳能源、提高能效来降低数据中心的碳排放，助力实现碳减排和碳中和目标。比如，风电、太阳能光伏发电，都能为数据中心提供源源不断的动力。
　　
　　在数据中心节能、减排的新技术应用当中，互联网企业是乐于和敢于试新的一个群体。经过多年“绿色IT”研发，阿里云将数据中心的能耗降低70%以上。在年均气温仅为2.3℃的张北县，阿里工程师设计了大型新风系统，直接用凛冽的北风代替传统制冷系统，同时设计余热回收系统用于工作人员的生活采暖。同时大规模采用风能、太阳能等清洁能源，每年可节约标煤8万吨，相当于种植了400万棵树木。
　　
　　百度数据中心的风电、光伏和污水回用等众多绿色节能技术应用，使百度于2017年就成为了唯一一家获得由世界环保（经济与环境）大会组委会授予的“国际碳金奖-社会公民奖”的互联网企业。
　　
　　百度数据中心楼顶太阳能板
　　
　　百度数据中心楼顶太阳能板
　　
　　提高清洁能源应用比例，投资可再生能源，都是降低数据中心碳排放的有效途径。
　　
　　2、充分提升资源利用率
　　
　　提升资源利用率，有益于实现碳中和。百度在充分提升资源利用率方面有很多有益的尝试和实践。在电气架构方面，百度云计算（阳泉）中心部署国内首批内置式锂电池机柜，彻底去除了UPS和铅酸电池的配置，不仅节省机房空间25%以上，还进一步提高供电效率至99.5%。百度阳泉数据中心采用市电+UPS、市电+UPS（ECO）模式、市电+高压直流在线、市电+高压直流离线四种架构。其中市电+高压直流离线的供电架构是世界首例，使供电效率从传统2N冗余UPS双路供电的90%大幅度提高到了99.5%，最大限度地利用了资源。
　　
　　对产业园而言，采用建筑设计节能、余热回收节能、制冷设备节能、效率节能等措施，都能带来绿电应用、提高能效，有助于实现“碳中和”。
　　
　　3、智能化管理提升效能
　　
　　要实现碳中和革命，需要靠数字化的手段，更好地实现规划、建设、运行、管理、调控，进一步提升效能。
　　
　　百度云计算（阳泉）中心应用AI实现智能运维，更及时、快速、全面地掌握自身的运营状况。数据中心采用百度“飞桨”AI智能控制系统，通过建立数据中心深度学习模型，实时监控运行数据，持续进行系统调优并给出维护策略，实现智能供电、智能散热，确保数据中心低能耗高性能运行，更加绿色节能。这些节能措施，百度也正在应用到其他数据中心。
　　
　　腾讯近些年在腾讯滨海大厦和数据中心，通过人工智能和云计算来降低碳排放。2021年1月腾讯宣布启动的碳中和规划内容，其中包括将通过AI+环保的方式，运用人工智能在升级全球基础设施方面的最新探索。
　　
　　4、购买碳减排量或绿电
　　
　　降低数据中心碳排放，国际通用的做法中包括购买碳减排量或绿电（含绿证）。可以把减排的碳看成一种商品，有的企业暂时不能或不想减排，但他可以花钱直接把别人的减排成果买来抵消自己的减排任务，这种需求会刺激更多的机构努力减排。随着国家“碳中和”路径的实施，可再生能源绿色电力证书采购和中国核证自愿减排量（CCER）的相关政策应该会持续更新，市场机制逐步完善，这也是数据中心实现可再生能源比例目标和“碳中和”目标最有可能的路径之一。
　　
　　5、建立碳中和计算标准
　　
　　数据中心行业做好碳中和工作，需要建立相应的碳排放核算及碳中和计算标准。开展碳盘查，核算碳排放量，发掘减碳空间，摸清家底，确定目标。有了这些核算、定量计算做基础，才能为实现碳达峰提供依据，明确减排步骤，未来3年应该是对碳排放量进行摸底的阶段。
　　
　　未来，数据中心在作为经济增长“新引擎”的同时，也将在中国“碳中和”目标的达成中担当起更重要的角色。建设高能效数据中心，持续提升产品方案科技含量，推动中国数据中心向更绿色化、低能耗、可持续的方向转变，是我们共同努力的目标。
　　
　　编辑：Harris