<rp id="miz1i"></rp>
    1. <ruby id="miz1i"></ruby>
      您當前的位置是:  首頁 > 資訊 > 國內 >
       首頁 > 資訊 > 國內 >

      數據中心碳中和,“鋰進鉛退”進行時!

      2021-07-05 10:40:57   作者:   來源:CTI論壇   評論:0  點擊:


        在國家提出了“2030年碳達峰、2060年碳中和”的雙碳戰略目標后,數據中心作為知名的“高能耗產業”,也開啟了對實現碳中和可行道路的探尋。而伴隨著數字經濟的發展,云計算、大數據、AI、聯接等技術的廣泛應用,數據中心的持續發展也勢在必行。
        如何在高速發展的同時,實現碳中和目標,是數據中心產業需要思考的問題。
        真正的碳中和——清潔能源
        即使不考慮疫情帶來的加速作用,全球范圍內的數字化進程已經勢不可擋,我國亦是如此。新基建、數字經濟等,已成為未來很長階段內的經濟發展主動力。數據中心作為新基建的重點項目、數字經濟的基礎設施,受到了從政府到行業的全面重視。
        近年來,國家大力提倡數字新基建,并且提出了“全國一體化大數據中心”的構想,推進打造“東數西算”的數據中心建設格局。
        根據科智咨詢發布的《2020-2021 年中國 IDC 行業發展研究報告》顯示,受新基建政策和國家數字化轉型發展戰略利好帶動,2020年中國IDC行業快速發展,中國IDC業務市場總體規模達到2238.7億元,同比增長43.3%。
        數字經濟的蓬勃發展,數據中心規模、數量的日益增長,也注定數據中心的能耗也必將水漲船高。特別是在云計算、大型互聯網應用興起的今天,數據中心的用電結構和用電模式已經發生了很大的變化。
        對于云計算與大型互聯網企業來說,數據中心不再是簡單的IT承載設備,已經全面融入互聯網的業務體系中。因此,數據中心的高效利用,也成為互聯網企業控制成本的重要手段。特別在運營階段,做到滿負荷運轉是大企成本追求的極致。同時,互聯網企業更傾向于使用高密機架,單機柜功率往往在10kw甚至更高,是傳統機柜的數倍。
        因此,為云計算和大型互聯網應用服務的數據中心耗電更加巨大。同時,因為各種節能技術的應用,這些數據中心的PUE值往往得到了較好的控制,極致情況下達到1.1都有可能。因此帶來的一個問題是通過節能、提升能效等方式減排相對于整體的發展趨勢來說,能減少的碳排放無異于杯水車薪。數據中心碳中和,必須尋找更加根本的解決方案。
        要根本解決問題,就要探尋問題的本質。與鋼鐵、制造業等不同,數據中心碳排放的來源十分單一,除了建造階段產生的碳排放和垃圾外,數據中心整個運營期間消耗的原料就只有電力。從某種角度講,數據中心的本質就是將電力轉化為算力,因此,數據中心實現碳中和也有獨有的捷徑——全面使用清潔能源。
        對此,國家在政策方向上也多有引導。6月20日,國家能源局綜合司正式下發《關于報送整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》,擬在全國組織開展整縣(市、 區)推進屋頂分布式光伏開發試點工作。數據中心作為一類耗電的大型建筑,十分適合使用分布式光伏發電來進行部分清潔能源替代。
        不過,清潔能源替代,對數據中心來說并不是一項簡單的工作。一方面,清潔能源供給目前并不算穩定,使用清潔能源的數據中心必須考量如何確保數據中心運營的可靠性。另一方,同樣出于可靠性考慮,數據中心往往配備有規模龐大的柴發設備,清潔能源又如何取代柴發的后備作用一樣是個難題。
        這兩個問題的答案其實也很一致,就是“鋰電化”。
        “鋰電池”有多適合數據中心
        為什么數據中心作清潔能源替代一定要使用鋰離子電池(本文簡稱“鋰電池”)?首先要從鋰電池與傳統主流的鉛酸蓄電池區別說起。
        首先從能量密度與占地面積看,鋰電池顯著優于鉛酸電池。根據測算,同等容量下的鋰電池,其體積、重量只有鉛酸電池的1/3。數據中心出于穩定供電考慮,往往會配置2N甚至更高標準的UPS及電池室。在這種情況下,使用鋰電池將比鉛酸電池節省大概一半的占地面積——對于寸土寸金的數據中心機房來說,這將是很大的一筆成本節約。
        其次,鋰電池的使用壽命遠超鉛酸電池。一般的鉛酸電池極限壽命在6-8年左右,循環次數多為500-800次。而在數據中心嚴苛的使用條件和標準下,真正的報廢時限往往縮減到3-5年。而鋰電池普遍使用壽命在10年左右,循環次數可達數千次。即使以數據中心的嚴格標準要求,服役壽命也可以達到8年,甚至達到和數據中心以及配套UPS系統同等壽命。
        最后是使用環境更寬泛。鋰電池的工作環境比鉛酸電池更廣泛,可以在30℃左右的環境下正常工作,同時也降低了運維管理的難度。
        這些優勢不僅讓鋰電池比鉛酸電池更加適合目前數據中心的技術需求,還能夠為數據中心帶來進一步的好處——增加數據中心清潔能源替代的可行性。
        能量密度大、循環次數多的特性,使得鋰電池具備了常年“充電-放電”循環的可能性。當數據中心使用清潔能源,特別是就近使用風、光等具有波動性的綠色電力時,可以通過鋰電池在電網供電能力強的時候存儲電力,在供電能力下降時釋放出來供給給數據中心使用,從而保證了清潔能源供給的穩定性。這一功能,在鉛酸電池的體系下,幾乎是不可能完成的任務。
        這一特性,也常常被用作數據中心企業平衡“峰谷電價”之用——在電網用電低谷期、階梯電價較低的時段用鋰電池蓄電。在用電高峰期、階梯電價較高的時段通過鋰電池放電減少電網直供電量,進而降低用電成本。
        鋰電普及還待行業發力
        雖然有如上種種好處,但鋰電池在數據中心行業的普及度卻并不如預想。根據Frost & Sullivan發布的《全球數據中心鋰離子電池分析報告》顯示,2020年,鋰離子電池占全球數據中心電池市場的份額僅為15%。預計需要到2025年,這一比例才能顯著上升至38.5%。
        目前來講,影響鋰電池在數據中心應用的主要因素有兩個:成本與安全。
        成本上,鋰離子電池通常比鉛酸電池貴1.3到2倍,不過這一情況正在好轉。Frost & Sullivan預計,鋰離子電池價格可能會穩步下降,到2028年,電池價格將低于$100/kWh。這一趨勢將抵消對初始成本的擔憂。此外,鋰電池的高密度、低體積、長壽命、易運維等特性,也大幅降低了全生命周期的使用成本,抵消了初始成本投入。
        另一個阻礙就是用戶對鋰電池安全性的擔憂。由于電動汽車、電動自行車、儲能站對鋰電池的大規模應用,也讓鋰電池熱失控引起的起火甚至爆炸新聞屢見報端,讓大眾甚至行業人士都對鋰電池的安全性持懷疑態度。
        毋庸置疑,目前來講,鋰電池的安全事故確實頻發。不過從根源看,鋰電池安全問題更是一個系統性的問題。謹慎選擇鋰電池種類,購買優質的鋰電池產品,并且在UPS設計、電池管理、日常運維等方面協同發力,就可以很好地解決鋰電池安全問題。
        “鋰進鉛退”進行時
        雖然在生產過程、報廢處理等方面還是受到了一些環保方面的質疑,但數據中心行業要實現綠色能源的應用和普及,實現真正的碳中和,最終還是需要鋰電池體系的支撐。產業內有遠見的引領企業也一直在做相關的探索。
        2020年底,谷歌宣布在比利時的超大數據中心安裝首個基于鋰電池的電力系統。這套系統的策略不僅僅是簡單的取代鉛酸電池,還將用于取代傳統的柴油發電機,徹底實現清潔能源的替代。谷歌宣布,這是其走向零碳數據中心的第一步。
        在國內,華為則一直在鋰電UPS領域進行著耕耘,并且更加重視通過自身技術能力夯實“數字底座”,研發更適合新基建、碳中和時代需求的產品并且賦能行業,來實現全產業的進步。
        據華為方面透露,目前華為在國內的數據中心UPS業務中,客戶選用智能鋰電UPS的比例已經高達30%,遠超市場15%的占比。
        華為智能鋰電UPS(SmartLi UPS)以鋰電特性為核心進行全面設計,為目前業界最高密度UPS,充分發揮鋰電池的高密度、低體積的優勢。采用華為智能鋰電UPS的數據中心,相比同功率但采用鉛酸電池UPS系統的數據中心可提高10%的出柜率。
        在安全方面,華為智能鋰電UPS在材料上采用最穩定、安全的磷酸鐵鋰電芯,確保熱失控的情況下不起火,不產生氧氣。并自帶完整的三級iBMS管理單元和多重保護單元,電池模塊冗余設計進一步提升可用性。此外,搭載智能化特性iPower,基于AI大數據分析,可預測風扇,電容和開關壽命,輕載下預測母排溫度,變被動告警為AI預測性維護,可有效規避熱失控發生。
        在可用性方面,華為智能鋰電UPS采用了鋰電智能均壓技術,新舊電池可以混用,支持分期部署,降低成本的同時增加了部署靈活性。同時在柜內實現N+1的可靠容錯,增加了UPS整體的可靠性。
        今年4月,華為智能鋰電UPS憑借業界超高可靠性、超高功率密度、超高效率、超強智能特性,榮獲InteropTokyo 2021特別獎。
        相信隨著華為等領跑者企業的持續創新和努力探索,鋰電UPS及鋰電池將迅速普及到數據中心產業中,惠及互聯網基礎設施。隨著“鋰進鉛退”進程的加速,數據中心清潔能源替代也將進入加速期,助力數據中心產業碳中和的早日實現,為我國碳達峰碳中和目標實現作出積極貢獻。
        本文轉載自 IDC圈
      【免責聲明】本文僅代表作者本人觀點,與CTI論壇無關。CTI論壇對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。

      專題

      CTI論壇會員企業

      疯狂挺进美艳老师后臀小说
      <rp id="miz1i"></rp>
      
      1. <ruby id="miz1i"></ruby>