隨著互聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)的崛起,數(shù)字經(jīng)濟成為經(jīng)濟發(fā)展的新引擎,但數(shù)字經(jīng)濟也對節(jié)能減排帶來迫在眉睫的新需求。
數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟的數(shù)字底座,無論是單體規(guī)模還是數(shù)量都呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢,碳排放和耗電量也隨之水漲船高,成為“雙碳”目標(biāo)下節(jié)能減排的重要目標(biāo)。
值得注意的是,空調(diào)節(jié)能降碳是數(shù)據(jù)中心節(jié)能減耗的重要方向。數(shù)據(jù)中心的能耗大,其中空調(diào)的能耗占比達40%以上,其能量密度比普通的家用空調(diào)要高十倍以上。
針對數(shù)據(jù)中心節(jié)能減耗問題,21世紀經(jīng)濟報道記者采訪了格力電器建筑環(huán)境與節(jié)能研究院暖通研究所所長陳旭峰。
他告訴21世紀經(jīng)濟報道記者,數(shù)據(jù)中心配置大量制冷設(shè)備,24小時不間斷運轉(zhuǎn)制冷,以保證機房的環(huán)境溫度,這也導(dǎo)致了制冷設(shè)備消耗了大量的能源,因此如何有效地降低制冷設(shè)備的能耗及排放,是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳的關(guān)鍵之一。
“我們要實現(xiàn)‘雙碳’有幾個途徑:一是實行電氣化、二是提高能效、三是利用綠色能源。”陳旭峰表示,目前數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域基本上以電氣化為主,因此要提高能效,設(shè)備高效才能保證整體系統(tǒng)的高效,從而降低機房PUE(指電源使用效率,是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源之比),另外就是合理應(yīng)用綠色能源,例如水電、光伏、風(fēng)電等。
在他看來,數(shù)據(jù)中心具有本身的應(yīng)用特點,即本身設(shè)備都是釋放的顯熱,不需要除濕。“當(dāng)用低溫水供應(yīng)時,會造成一定的浪費,若和需求相匹配,只需15度的水就能實現(xiàn)降溫,且不用加濕。但現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)中心用低溫水除濕,再繼續(xù)加濕。”
陳旭峰認為,如果數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗方案能夠?qū)崿F(xiàn)量和質(zhì)的適配,必定可以為暖通行業(yè)提供很多解決方案。如常見的液冷空調(diào),可以用28度、30度的水直接給IT設(shè)備降溫,從而達到制冷節(jié)能效果。
他還指出,不管是風(fēng)電、火電、水電,最終利用率多少與損耗相關(guān),環(huán)節(jié)多損耗就多,應(yīng)用綠色能源首先要解決減少損耗與持續(xù)穩(wěn)定的問題。
在碳中和大背景下,格力電器從這兩方面提出了助力數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的方案——兩套空調(diào)系統(tǒng)的解決方案。第一套系統(tǒng)為格力光儲直流一體化解決方案,第二套系統(tǒng)是高效冷源系統(tǒng)解決方案,高效的制冷機房加上定制化的中溫出水的末端,可以保證整個制冷機房和系統(tǒng)的高效。
陳旭峰表示,數(shù)據(jù)中心要實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)一是要實現(xiàn)電氣化,二是要提高設(shè)備效能,三是應(yīng)用光伏、風(fēng)電、水電等綠色能源。在“雙碳”大背景下,光伏、儲能等技術(shù)將成為數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展、降低能耗的一個重要途徑。
以光伏發(fā)電為例,光伏發(fā)的電屬直流電,但大部分電器設(shè)備用的是交流電,變頻器在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化過程中大概有6%-8%的損耗。格力的空調(diào)通過光伏直驅(qū)技術(shù)接入直流電,減少了損耗環(huán)節(jié),其電能的利用率達到了99.04%。
但光伏發(fā)電并不穩(wěn)定,所以在利用時需要考慮把儲能加入進來。格力在2018年推出了“光儲空”系統(tǒng),將光伏發(fā)電、儲能和空調(diào)設(shè)備融合一體。
“光伏發(fā)的電如果設(shè)備用不完,它可進入儲能儲存起來,夜間就可以從儲能釋放給空調(diào)設(shè)備。”陳旭峰說,但他也表示,數(shù)據(jù)中心不僅注重設(shè)備經(jīng)濟性,更多側(cè)重其安全性,因此傾向于把儲能用來做應(yīng)急儲備或用于“削峰填谷”,這也是數(shù)據(jù)中心未來的發(fā)展趨勢。