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“碳中和”时代,百度推动数据中心节能减排
2021-02-19 09:38:16       来源: 百度AI官方百家号
  近期,碳达峰、碳中和成为当下“热词”。为应对气候变化,中国政府明确提出2030年前二氧化碳排放达到峰值, 努力争取2060年前实现碳中和目标,从相对减排到绝对减排,进而零排放,为全球应对气候变化作出更大贡献。做好碳达峰、碳中和的工作,不仅影响我国绿色经济复苏和高质量发展,而且对保护地球生态、推进应对气候变化的国际合作具有重要意义。百度等科技公司正在通过建设绿色数据中心为我国实现碳中和目标作出贡献。
 
  据《中国“新基建”发展研究报告》称,从全球来看,到2025年,数据中心将占全球能耗的最大份额,高达33%。从国内看,全国数据中心的耗电量已连续八年以超过12%的速度增长。数据中心是公认的高耗能行业,也是未来为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。数据中心行业是否能够积极践行碳中和,对于我国实现2060年的目标意义重大。
 
  2020年,百度的全部自建数据中心年均PUE为1.14,能效最高单体数据中心年均PUE低至1.08。与2020年行业平均PUE 1.59相比,在相同的ICT负载条件下,数据中心行业基础设施平均能源使用量约为百度平均水平的4倍。
 
  全面提高清洁能源应用比例
 
  百度通过使用清洁低碳能源、提高能效来降低数据中心的碳排放,助力实现碳减排和碳中和目标。2020年,百度签约风电数量较上年增长50%,达到4500万 kWh,绿色风电为基础设施底座提供源源不断的动力。
 
  除风电外,早在2015年,百度云计算(阳泉)中心的太阳能光伏发电项目就已经开始充分利用屋顶空间,成功运行并完成并网发电,年发电量约为120,000kWh,成为中国首个应用太阳能光伏直接并网发电技术的数据中心。
 
  百度数据中心楼顶太阳能板
 
  百度数据中心的风电、光伏和污水回用等众多绿色节能技术应用,使百度于2017年就成为了唯一一家获得由世界环保(经济与环境)大会组委会授予的 “国际碳金奖-社会公民奖”的互联网企业,以此表彰百度在低碳绿色环保节能领域长期做出的巨大贡献。
 
  充分提升资源利用率
 
  在电气架构方面,百度云计算(阳泉)中心部署国内首批内置式锂电池机柜,彻底去除了 UPS 和铅酸电池的配置,不仅节省机房空间25%以上,还进一步提高供电效率至99.5%。百度阳泉数据中心采用市电+UPS、市电+UPS(ECO)模式、市电+高压直流在线、市电+高压直流离线四种架构。其中市电+高压直流离线的供电架构是世界首例,使供电效率从传统 2N 冗余 UPS 双路供电的90%大幅度提高到了99.5%,最大限度地利用了资源。
 
  在暖通架构方面,百度云计算(阳泉)中心同时采用CRAH、AHU、IDEC和OCU四种新型的空调末端形式。百度自研的“零功耗”空调末端OCU,结合高温服务器技术及新型气流组织,充分利用了天然冷源,将机械制冷、预冷和自然冷却三种运行模式优化,使全年免费冷却时间达到98%以上,相当于每年全部用冷机的时间只有两周。
 
  在资源回收再利用方面,百度把握住了每一个“变废为宝”的机会,将百度数据中心污水和旧零件得以回收利用,以此减少资源浪费,实现资源价值最大化。例如,阳泉数据中心一期工程污水回收再利用技术能够日排污量减少1328吨,冷却水系统节水率44.8%。排污废水经过超滤、脱盐等技术处理,水质达到冷却水使用要求,再进入制冷系统循环利用,实现水资源可持续发展。此外,百度数据中心淘汰的服务器,核心零部件通常都被拆解回收再利用,其余无法复用的部分则由经筛选的回收商100%回收处置,严格遵守政府要求,积极承担着对环境安全和人身安全的保障责任。
 
  智能化管理提升效能
 
  要实现碳中和革命,只有靠数字化的手段,才能更好地实现规划、建设、运行、管理、调控,进一步提升效能。
 
  百度云计算(阳泉)中心应用AI实现智能运维,更及时、快速、全面地掌握自身的运营状况。数据中心采用百度“飞桨”AI 智能控制系统,通过建立数据中心深度学习模型,实时监控运行数据,持续进行系统调优并给出维护策略,实现智能供电、智能散热,确保数据中心低能耗高性能运行,更加绿色节能。
 
  以上这些种种节能措施,百度也正在应用到其他数据中心,在保持数据中心安全稳定运行的前提下,专注于对各个环节不断进行优化和创新。
 
  百度于2019年在华北腹地开工建设的三个超大型云计算数据中心,能耗不仅达到国际先进水平,甚至为智能经济时代的数据中心建设提供了新标准。三个数据中心全部采用了百度第四代领先的数据中心基础设施架构,是行业首个供电、制冷全分布式间接蒸发冷却预制化数据中心,基于百度飞桨研发的AI控制系统,设计年均PUE1.15,基础设施能耗比行业平均PUE 1.59降低了74.6%,每10万台服务器年均节电超过1亿度,相当于10万户居民一年的用电量。特别是百度自研DPC“冰川”相变冷却系统,单机柜冷却能力提升至20 kW。
 
  建设绿色高效和智能安全的数据中心已成为行业趋势,百度追求的低能耗数据存储技术,采用世界最先进的架构和技术以及引入AI智能管理,既是在“节能减排”思想指导下的一次进化,也是下一代数据中心发展的关键。
 
  未来随着国家对碳中和目标的进一步推进,百度还将秉持不断创新的精神,继续开源减排,推动数据中心产业朝着绿色、安全、可持续方向发展。在加速建设大规模数据中心的同时,引领中国数据中心向绿色数据中心、高效数据中心转变,积极为国家圆满完成2060年碳中和目标贡献更大的力量。

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关键词: 数据中心
 
 

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