2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。這既是中國作為負責任的大國向世界許下的承諾,也是為了人類可持續發展作出的莊嚴宣誓。2020年12月18日閉幕的中央經濟工作會議中指出,做好碳達峰、碳中和工作是2021年要抓好的8大重點任務之一,這是碳達峰和碳中和首次出現在中央經濟會議的重點任務中。
碳中和是一個需要全社會共同努力,協同發展,才能達成的目標。數據中心作為數字經濟體系的基礎設施,一直是公認的高能耗產業,因此數據中心的碳中和壓力也遠超一般產業。
數據中心的能耗之高,已經有趕超傳統重工業的趨勢。據工信部網站數據,截至2017年底,我國各類在用數據中心總量已經達到28.5萬個,全年耗電量超過1200億千瓦時,約占我國全社會用電量2%。
而按照國內IDC產業調研機構科智咨詢發布的《2019-2020年中國IDC產業發展研究報告》看,2017年中國IDC市場規模僅為946.1億元,歐洲服務器租用,到2019年則已經達到了1562.5億元,平均每年都有接近30%的增幅。該報告顯示,在未來幾年,我國IDC產業依舊會以30%左右的增速高速發展。
雖然數據中心行業不斷進行綠色改造,嘗試液冷、自然冷卻、間接蒸發冷,甚至將數據中心沉入海底等制冷方案。但總體看,數字經濟發展對數據中心的大量需求,必然導致數據中心成為少數碳排放量將在未來很長時間內處于正增長的產業。
在產業層面,PUE已經成為衡量數據中心是否節能的重要指標。各大核心城市也紛紛出臺指導意見,要求各地建設的數據中心必須達到指定的PUE值。但隨著高功率機架、大規模數據中心、液冷數據中心的不斷落地,散熱等非IT耗電已經被壓制到了極限,而作為分母的IT耗電卻依舊在急速攀升,PUE在降低能耗方面的指導意義并不大。
除非數據中心都采用“綠色能源”。
國內數據中心企業秦淮數據集團也在去年年末宣布,到2030年將實現中國運營范圍內所有新一代超大規模數據中心100%采用“可再生綜合能源解決方案”,集團直接參與投資的清潔能源裝機容量將不少于2GW,以實際行動助力中國踐行2060碳中和承諾。
此外,近日在由中國通信工業協會數據中心委員會牽頭,中國IDC圈主辦的以“對話數據中心‘碳中和’”為題的線上直播中,三峽集團大數據公司常務副總經理曾超表示,集團公司在三峽清潔能源優勢和場地區位優勢,開展高性能、綠色大數據中心建設。三峽東岳廟大數據中心不僅在建造過程節能、自然冷源和制冷技術、AI智能控制調優等傳統節能技術上設計,更從綠色能源作為數據中心傳統能源的替代上從根本上實現了0碳綠色數據中心目標。
三峽集團的數據中心建設確實給行業帶來了一個可行的優秀案例,但我們也應該意識到,三峽集團背靠三峽這一重要的水利發電樞紐,自帶綠色能源,自然可以輕松的實現清潔電力和數據中心能耗的對接,實現0碳目標。
但對于數據中心產業整體來說,耗電量大,對電源穩定性有超高要求,建設地選擇也比較苛刻,絕大多數數據中心無法做到“因電而建”。相反,周邊的電力還需要為數據中心做出改進,以確保數據中心的用電安全。因此,三峽集團的案例并不具備很強的可復制性。
而用電,卻是數據中心必須承擔的責任。
誰在“用掉”數據中心的電
數據中心的需求的不斷增長,在于數字化的蓬勃發展。數據中心用電的本質,就是將電力轉換為算力,而這些算力,則最終被各種數字化工具、各大互聯網平臺,以及終端設備、APP等消耗掉。
從根源來說,使用數據中心的組織、人員,才是真正的算力使用者,也即電力消耗者。這其中,以互聯網企業為最。從能源消耗看,互聯網是最節能的產業,然而背后,是數據中心在為其承擔龐大的碳排放重擔。
國際互聯網大廠早已注意到了這個問題,并且紛紛出臺了自己的碳中和解決方案。
Amazon在2019年即宣布了一項雄心勃勃的計劃 : 到2024年使用80%的可再生能源,到2030年使用100%可再生電力,到2040年實現凈零碳排放。最近,它表示將在2025年之前實現其100%可再生能源的目標。在物流網絡方面,亞馬遜承諾到2030年,所有出貨量的50%將實現“凈碳零排放”,這一目標將部分由電動汽車和生物燃料的使用來實現,目前Amazon已購買了10萬輛電動貨車用于實現這一目標。