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智能融合电力模块,带给IDC降碳的“普适”价值

日期:2022-10-20    来源:郑凯Kay

国际电力网

2022
10/20
14:24
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关键词: 供配电系统 云计算 大数据

云计算大数据、人工智能等新ICT技术的发展,让数据中心成为了科技创新和技术应用的实体,更成为了千行百业数字化转型的关键基础设施,为数字经济发展提供了有力支撑。

同时随着数字经济的蓬勃发展、“新基建”等政策的指引和“东数西算”的启动,数据中心产业正在大踏步地进入快速发展的新阶段。

但数据中心的建设和发展本身就意味着巨大的能耗挑战。相关数据显示:在过去10年里数据中心的TCO中,有60%是电费支出,高耗电几乎是数据中心产业发展不可承受之重。因此,国家政策多次发文强制要求降低新建数据中心PUE值。

解铃还须系铃人,解决供电绿色化发展的“根”,还在供电系统本身。

绿色化数据中心

要追求“普适”价值

2021年7月,工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》,明确提出到2023年,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,绿色低碳等级达到4A级以上。

PUE之所以成为了数据中心降碳的焦点,在于数据中心的耗电量是数据中心PUE的重要组成部分,PUE越低意味着支持系统的电耗越低,所以有效降低PUE是绿色数据中心最核心的追求。

PUE值的降低,实际上是一个数据中心全方位能力的综合体现,是在土地、电力、资金、环境和算力能力等多种资源要素约束下,最大化地利用各项资源,平衡技术和各项指标的最优解。

比如:数据中心的选址,会选择常年低温、有充足的风资源、空气质量又好的西部地区,为采用直通风自然冷却提供了基础。但数据中心设计的冷却技术,一般有风冷技术作为数据中心最常用的节能方式。近年来又崛起了效率更高的液冷技术,比风冷技术更具有优势。以及IT基础设施本身的绿色化设计,从产品角度实现降碳和节电。

正因为这些综合因素的影响,可以说每一座成功的绿色数据中心,都是不可复制的。数据中心所处的位置不同,建设周期都不同,设备代际的不同都会对PUE产生细微的影响。

而从技术的普适性而言,数据中心的供电系统,显然最具备标准化和普适性的价值。如果能够在数据中心各种现有条件不变的前提下,通过供电系统的智能化升级,明显提升数据中心的运营效率,并降低PUE值,这是不是就做到了让数据中心的每一度电,都发挥更大价值呢?

IDC供配电系统的挑战与对策

带着这样的思考,我们回过头来分析一下,传统IDC传统供配电系统,对IDC产业发展又哪些挑战?

第一是空间挑战。

数据中心的分布常与经济发达指数成正比关系,围绕在核心城市周边往往部署着最密集的数据中心,而恰恰这些地区又都是寸土寸金的地段。但随着服务器功耗越来越大,导致传统供配电方案的配电间与IT空间的比例越来越高。寸土寸金的数据中心,被配电间占去了重要的空间比重,这种配置是非常不合理的。

第二是时间挑战。

传统低压供配电系统,一般包含变压器、低压配电、UPS输入配电、UPS、UPS输出配电、输出馈线等,设备种类多且复杂,在建设安装过程中十分复杂,部署周期长。同时,从采购阶段到安装阶段,多个不同供应商的产品从交付到安装,效率很低,工期就会很长。比如像东数西算的一些节点数据中心要求快速部署上线,就无法忍受这种长周期的部署。

第三是效率挑战。

随着数据中心制冷系统的持续演进优化,数据中心的设计典型PUE从之前的1.8降低到现在的1.3以下,供配电系统的能耗占整个数据中心系统总能耗比例越来越高,约占到26%左右。因此,数据中心的供配电系统的效率将很大程度上决定其能耗上限,供配电系统的高效省电已成为数据中心建设的重要诉求。

第四是成本挑战。

数据中心的生命周期当中,最主要的时期都与运维相关,大部分的隐性成本也都来自于运维环节。以一个1500机柜采用传统供配电方案的数据中心为例,10年运行周期的运维人工费用投入占数据中心总投入的6%~10%左右。因此,如何简化运维工作、提升运维的智能化程度也是数据中心供配电系统面临的挑战。

以上这些挑战,每一项的改善或者变革都需要大量的投入和成本。而华为通过智能融合电力模块,“一站式”解决所有难题,做到:所有挑战,一个对策。

据了解,华为智能融合电力模块通过一体化、智能化、模块化的设计理念,能给IDC供配电系统带来“省地、省电、省时、省心”四个价值。

具体在省地方面,通过重构功率模块和负荷开关,实现省柜省地,22柜变11柜,节省占地40%+;省电方面,端到端链路效率可达97.8%,如12MW数据中心,负载率50%,年省250万度;省时方面,采用预制“廊桥式”母排,工厂完成预制和调测,现场即插即用,交付时间由2月缩短至2周;省心方面,模块化设计实现简单维护,核心部件热插拔维护,5分钟更换。同时,iPower技术,变被动维护为预测性维护,SLA故障率降低38%,助力供电系统“自动驾驶”,减少数据中心日常运维工作量。

成为大型IDC的供电首选方案

中国信通院《数据中心白皮书2022》显示:2021年全球数据中心市场规模超过678亿美元,较2020年增长9.8%,预计2022年总规模将达到746亿美元,总体保持平稳增长。而中国市场的增速则更为可观:2021年,我国数据中心市场规模达到1500亿元左右,近三年年均复合增长率达到30.69%,远超全球平均水平。

可以预见,随着数字经济走向纵深发展,围绕新一代绿色数据中心的建设还将继续提速。当然在PUE强制标准的约束下,越来越多的数据中心会选择通过升级供配电系统,来获得更为普适的降碳能力。

如华为云东莞松山湖FDC数据中心,项目一期的供电系统采用10套FusionPower6000智能电力模块方案,对比传统方案节省占地30%,出柜率提升10%,供电系统整体效率高达97.5%,数据中心年均PUE低至1.28。

又比如华中地区最大绿色零碳数据中心集群三峡集团东岳庙数据中心,采用华为电力模块解决方案,相比传统供电系统,节省占地空间40%,多部署机柜500个,同时供电全链高效,结合智能温控AI能效优化技术,年省电达5000万度。

再有中交通信大数据(上海)数据中心(交通云)采用华为电力模块解决方案,相比传统方案,节省供配电系统空间约40%以上,助力客户多部署350个IT机柜,节省电力电缆超16,000米。

正是这些出色的表现,让华为智融电力模块在国内屡获殊荣。2022年7月30日,在工业和信息化部主办的2022中国算力大会上,华为智融电力模块荣获“创新先锋奖”;去年11月数据中心智能供配电(电力模块)技术也荣获中国工程建设标准化协会2021年数据中心科技成果奖二等奖。

随着数据中心对绿色低碳的诉求提高,代表着IDC建设更低PUE普适价值的供配电系统,凭借让每一度电发挥最大价值的能力,首当其中会成为市场中的亮点。而华为智融电力模块则有希望作为大型IDC的供电方案首选,未来华为将继续携手IDC行业,为行业发展创造更多价值。


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