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在衣食住行的每一处场景,网络应用几乎已渗透到生活中的所有角落;在工厂车间,机器手臂高效运转;在辽阔原野上,无人机定点喷洒生物肥料 ……

这些美丽的“数字化图景”的实现,都源自数据中心的支撑。 作为行业数字化转型的“底座”,数据中心在指数级增长的同时,也消耗着越来越多的电力资源。 2021 年 7 月,工信部印发的《新型数据中心发展三年行动计划( 2021 — 2023 年)》,明确提出新建大型及以上数据中心 PUE 要降低到 1.3 以下,同时在国家双碳战略的指引下,围绕数据中心全生命周期建设的绿色可持续发展迫在眉睫。 但数据中心降碳一直存在能效管理难以量化的难题,并且 PUE 降低存在“盲区”。数据中心的绿色化,势必要走出一条从可量化到可视化的发展之路。

#1

低碳算力,带给数据中心新的挑战

在低碳算力的要求下,数据中心行业也迎来了很多新的挑战。维谛技术( Vertiv , NYSE : VRT )中国区算力架构专家张迪表示,“我们看东数西算政策,重点提出两个量化指标,一个是上架率,一个是 PUE ,这说明算力向低碳方向发展,是一个必然的趋势。” 但 2021 年的统计数据显示:全国数据中心平均 PUE 为 1.49 ,完全达不到东数西算所要求的东部 PUE 不高于 1.25 ,西部 PUE 不高于 1.2 的标准。 张迪认为,“ PUE 低于 1.3 以后,靠单专业已经不能解决问题,各专业协同作战才能达到新的目标,这是数据中心行业面临的第一个新挑战。” 第二个挑战,则是 PUE 的设计值与交付之间存在差异。因为数据中心是一个复杂的建筑与设备一体化的交付物,中间存在着设备多,链条长,工程复杂等问题,特别是实施的过程很难量化,让交付的结果存在偏差。 第三个挑战,就是在低碳算力的要求之下,数据中心 PUE 如何实现低成本的快速验证?这在当前的市场环境下尚无应用先例。 面对这样的行业新挑战,我们要实现低碳算力的可信落地,必须在全链路设备能效方面、 PUE 设计与交付一致性上面以及 PUE 设计的验证方面有创新性的技术突破。这离不开设备厂家的技术革新,也离不开用户的支持和科研院校的共同努力。

#2

全面数字化,让数据中心服务体验升级

PUE 的降低并非一件易事,数据中心的选址,风火水电的建设,乃至数据中心设备的低碳化设计,全生命周期的运维能力等综合因素,都非常关键。 四川雅安,就拥有得天独厚的地理条件,雅安是中国的十大水电基地之一,优势覆盖率超过 69% ,雅安的空气全年的温度小于 16 摄氏度,适合数据中心自然冷却。为达成低碳算力可持续发展的目标,川西数据与维谛技术( Vertiv )围绕全变频氟泵极致 PUE 应用、极致 PUE 测试标准落地及第三方认证、产学研结合促进 AI 节能增效技术落地和绿色可持续发展的量化评估,四个方面深入合作,共同打造“东数西算”川渝节点超低可信 PUE 数据中心的标杆项目。 同时,川西数据也在利用维谛技术( Vertiv )基于数字化技术的可视化工具,提升服务的品质。川西数据以城市底座的方式,把整个园区与能源相关的数据,通过物理传感器传到公司平台,通过真实的场景在线,实现了颗粒度更细的 BIM 模型,并可以利用模型来优化产业的生态,提高可持续优化服务的能力,让所算即所得。 无独有偶,为推动低碳算力先进技术的快速商用化,维谛技术(Vertiv)与西安交通大学数据中心节能与低碳技术实验室强强联合,建立了可信超低PUE仿真验证测试平台合作项目。西安交通大学陶文铨院士团队李楠博士指出, 从热力学角度,实验室把数据中心一次冷却系统和二次冷却系统做出了交换融合,提出降低冷却系统能耗的两种途径,从二次冷却角度和制冷技术,包括提高热量利用率,提高对流换热系数以及减少热组。 “我们对整个二次系统所有的温度参数进行监测,对主要的可控制部件也进行了 PLC 的联动,把每一个空调拆解到足够细小的颗粒,对它所有的参数以及能耗实行整体的测试,以实现,以更好的仿真其 PUE 能耗的目标。”李楠博士说,“基于这个平台,我们与维谛技术( Vertiv )行深入合作,将 AI 技术应用于数据中心环境控制,解决空调系统在实验室与实际应用之间面临的能效差异问题,为客户数据中心创造真实的 PUE ,实现‘所算即所得’。”

#3

可量化到可视化,是数据中心的价值革命

客观地说,数据中心要实现价值最大化的变现,必须做到最小化成本和最大化收益,要将成本与收益进行总体的核算,而前提就是可量化。 在产学研三结合的能力加持之下,维谛技术(Vertiv)提出了低碳算力的三大量化对策。第一,维谛技术( Vertiv )进行了全链路的高能效产品方案的全面升级,从供电到制冷全系列的高能效产品,先从能效的可量化达到目标可量化。 第二,为解决交付难,从前期的商业咨询到最后的运维管理,实现了全链路数字化管理,尽可能把每一个过程量化下来,确保到最后的交付也是可量化的。通过仿真平台,还原真实情况,让仿真结果更接近于实际结果,实现这低成本快速的验证方法,做到验证可量化。 第三,为了能达到交付可量化的目标,在全链路基础之上升级了全生命周期数字化设计系统。从前期的咨询规划到总包设计、建造到运维管理,为客户提供全生命周期可靠的设备供应,以及实现客户价值的最大化。 为了解决 PUE 设计的快速验证难题,维谛技术( Vertiv )创新推出 V-xUE TM 仿真验证工具。首先,前台负责可视化展示,通过很容易访问的 B/S 架构,客户可以很直观地看到搭建的 PUE 的结果和虚拟摆放的效果。 其次,中台是为一线架构师准备的工具,系统自动推荐最优的产品,辅以零代码搭建的平台,形成全链 3D 的模型,将客户的图纸导入后,通过简单的拖拽即可实现搭建。 最后,后台支撑是设备数据库、仿真的数据库的支持,让 PUE 的结果在一次次的循环中得到最真实的呈现。可视化结果,也带给客户最直观的感受,可以实时调整运行方式,带来数据中心 PUE 的高效管理。 事实上,可视化是数据中心管理一个很好的方向, PUE 可视化带来了降碳策略的“有法可依”,更直观地为管理者提供决策支撑,从可量化到可视化,“所算即所得”也是一次绿色数据中心的价值革命。

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