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中国大型数据中心:节能节水势在必行

许多中国科技企业正在转向使用节能型数据设备,希望借此降低企业成本,实现公司运营环保化。

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阿里巴巴杭州数据中心楼顶的太阳能电池板。图片来源:阿里云
 

中国总人口13.7亿,其中很多人都可以完全联网,而他们发送电子邮件、进行网络搜索以及缓冲视频内容都要消耗大量的能源。事实上据中国政府估计,仅其国内所有数据中心的耗电量都要比匈牙利和希腊两国的用电总量要高。

中国的电力主要来自燃煤发电,所以中国人每发一条微信就相当于为全球变暖做出了一份“贡献”。与此同时,数据中心的冷却还要耗费大量的水资源,让中国本就水源紧张的现状雪上加霜。

然而,中国的科技和互联网企业也已经开始准备改变自己的环境形象,同时削减运营成本。比如许多企业就在大型计算机设备所在地开展节电节水。具体来说,包括安装一些高能效设备以及节水冷却塔,同时从根本上对数据中心设计进行改造,从而降低能源消耗需求。

在杭州市千岛湖畔,电商巨头阿里巴巴集团成功开发了一种全新的数据中心模式。该中心在国内首开先河,通过自然水体进行数据设备降温。利用湖水为服务器降温可以使阿里巴巴一年中的大部分时间都无需使用机械制冷设备。在水温冷却之前,湖水需要流经一条总长1.5英里的水渠,然后以影响最小的方式重新回归千岛湖。

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电商巨头阿里巴巴集团在千岛湖的全新绿色数据中心。图片来源:阿里云


阿里巴巴的技术人员同样也会监控每个服务器的独立热量输出情况,并只在必要情况下开启冷却程序。该公司表示,得益于上述这两项措施,目前数据中心的能源消耗相比于传统模式已经减少了80%。

北京中国绿色数据中心推进联盟秘书长何春华指出:“近些年来,能源节约问题已经引起了中国各地数据中心的关注。”她还表示,目前中国绿色数据中心推进联盟已经成功吸引了数十家企业成员。

在美国,微软、谷歌和亚马逊等科技巨头已经成为提高大型数据中心的能效、利用可再生能源的领军力量。自2014年以来,通过购买替代能源或者集团自行发电(微软在其硅谷园区使用了2200块太阳能电池板),可再生能源已全面覆盖微软集团运营所需能源。谷歌集团也正计划通过可再生能源全面满足其数据中心和其他部门运营所需的电力,并已经与多家替代能源供应商达成了超过220万千瓦的电力采购协议。而亚马逊则正着手建立风电农场,希望借此满足数据中心和其他部门运营的电力需求。亚马逊计划今年年底前集团基础设施可替代电力供应比例达到40%,并在未来实现100%完全替代。

没人了解中国现有绿色数据中心的确切数量,部分原因在于,中国一直都没有对绿色数据中心给出一个准确的定义。但是坊间证据显示,环境足迹小的计算机设备正越来越受欢迎。

去年,中国工业与信息化部推出了中国首个绿色数据中心试点项目。共有84个单位参与该项目,其中包括银行、工厂、电信公司,甚至还有北方城市哈尔滨的监狱管理局。

深圳太平洋电信股份有限公司总监杨培军(音译)表示,作为一家数据中心运营商,他所在公司的宗旨就是“强化信息科技基础设施”。然而他指出,目前政府也坚持对环境责任提出了更高的要求。他说:“这两个看起来有些冲突的责任让我们别无选择,我们能做的就是优化自己的运营模式。”为了达到这一目标,太平洋电信股份有限公司参与了一个政府试点项目,从而使公司有机会与业内其他企业交换意见,共同开发更加环境友好、高效节能的模式标准。

虽然目前中国中央政府还未对国内数据中心的电力与水资源消耗总量做出上限规定,但是一些城市已经明确表态,不欢迎高耗水、高耗能的计算机设备。比如北京就已经对数据中心的能源效率划出了红线,任何电能使用效率(PUE)高于1.5的数据中心都不得进驻北京(目前中国多数数据中心的PUE为2.2)。何春华(He Chunhua)表示,北京的这项严格要求已经迫使一些企业选择了离开。

而数据中心运营商也已经认识到了中心绿色化在环境与财务方面的双重价值。

李勇(音译)是中国一家大型数据中心的工程师,他不愿透露公司的具体名称,因为按照规定他不能公开谈论这些问题。但是他仍然表示:“如果你了解我们的成本结构,你很容易就会明白我们为什么要在节约能源方面下这么大功夫。”

根据李勇的说法,目前中国数据中心的运营成本中,有超过一半都跟能源消耗有关。为了降低冷却所需的能源消耗,李勇所在公司已经尽最大可能减少设施的窗户数量,以防止热量的渗入。也有企业选择将新数据中心建设在气候更寒冷的地区。

李勇及其团队通过冬天的自然冷空气为其北京数据中心的服务器进行降温,以此避免加重该地区本就负担不轻的水资源供应压力。而在上海,该企业则选择安装了一种先进的制冷系统,这套系统的造价是传统系统的两倍,但耗水量却降低了25%。

李勇解释道:“尽管数据中心的用水效率有所提高,但是整体的耗水量仍然非常惊人。在北京和上海这样水资源匮乏的城市,我们不一定就能尽取所需。所以这一切的努力都是为了在水量稀缺的情况下保证我们的供水安全。”

但是一些环保主义者认为,其实中国企业能做的还有很多。绿色和平的江卓珊主要负责追踪中国数据中心的可持续进程。她表示:“中国的数据中心已经做出了很多节能努力,但是在转换能源结构(向可再生能源转换)方面做得其实还不够。”

此外,她还认为,与亚马逊、谷歌和微软不同,中国的数据中心运营商在可再生能源转型方面显得有些裹足不前。她将原因归咎于对煤炭能源的严重依赖,以及企业对于太阳能与风能电力无法为计算机设备提供稳定运营电力的担忧。

但是变化的迹象逐渐显现。其中最典型的例子就是阿里巴巴集团。目前,该集团唯一的一个可再生能源设备就是其杭州数据中心大楼顶上的太阳能电池板项目,这些电池板为整个办公楼提供照明电力。不过阿里巴巴方面表示,北京附近新建的数据中心中未来将会使用一部分的风能与太阳能能源。


英文原文首发于Yale360

翻译:Estelle

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