數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運(yùn)營受到許多因素的影響。氣候可以影響其位置的選擇,但通常還有許多其他因素,例如當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、與用戶的接近程度、電力和網(wǎng)絡(luò)連接的可用性,以及非常重要的政治因素。
在本文中,將介紹一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)中心位置,并繪制出地球上最激動人心(最熱)和最迷人(最冷)位置背后的模式。無論數(shù)據(jù)中心需求是否旺盛,建設(shè)數(shù)據(jù)中心設(shè)施的廠商都別無選擇。
他們必須通過一系列技術(shù)選擇和權(quán)衡來滿足環(huán)境需求,旨在確保數(shù)據(jù)中心設(shè)施為其最終消費(fèi)者提供可靠的數(shù)字服務(wù)。
在其生命周期內(nèi),能源成本可占數(shù)據(jù)中心總體成本的一半以上,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商盡其所能降低成本。這意味著選擇能夠更有效率地運(yùn)行設(shè)施的技術(shù),但也要作出地理選擇,例如在能源成本較低的地方建設(shè)和運(yùn)營數(shù)據(jù)中心(或者可再生能源供應(yīng)減少環(huán)境影響的地方)。
還有政治決定。所周知,F(xiàn)acebook和其他大型超大型運(yùn)營商利用美國或歐洲國家之間的相互競爭,將自己的數(shù)據(jù)中心設(shè)施建房可以提供減稅優(yōu)惠最為慷慨的地方。而在歐洲斯堪的納維亞半島、瑞典、丹麥和芬蘭,每個國家和地區(qū)都為數(shù)據(jù)中心提供了免稅額。在美國,猶他州和新墨西哥州被置于公開競爭中,都在2016年為Facebook公司提供建設(shè)數(shù)據(jù)中心的最佳條件:新墨西哥州最終獲勝。
數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商和建設(shè)商事先知道他們需要什么樣的冷卻技術(shù),以及在給定位置實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)。因?yàn)榉?wù)器使用電力,數(shù)據(jù)中心使用的所有電力最終都將作為熱量發(fā)出,必須將熱量移除以使設(shè)備保持在其工作溫度范圍內(nèi)。
涼爽的氣候中最容易將熱量移除,其外部空氣可以完成大部分工作,可以安全地過濾并通過熱交換器。美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(ASHRAE)的熱量指南顯示,世界上哪些地區(qū)可以使用自然冷卻以及一年中可以使用多少小時。
在北半球的大多數(shù)人口稠密地區(qū),每年至少有一部分時間可以使用自然冷卻。在冰島和瑞典等北方國家,則可以全年使用。在赤道附近,在新加坡這樣的地方,則必然一直需要機(jī)械冷卻。
與此同時,冰島和瑞典擁有大量廉價的可再生電力,而新加坡卻沒有。
盡管如此,新加坡數(shù)據(jù)中心市場仍然蓬勃發(fā)展,而冰島仍然是一個相對異國情調(diào)的數(shù)據(jù)中心目的地。其原因是什么?這是因?yàn)槲恢萌匀槐绕渌魏问挛锒贾匾?/p>
所有這些都可能正在改變。物聯(lián)網(wǎng)和對數(shù)字內(nèi)容的需求導(dǎo)致了所謂的“邊緣”資源的增長,這些資源位于數(shù)據(jù)最需要的地方。這意味著只要有人的地方都需要數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。
但是,它還將提高對后端資源的需求,這些資源可以以更大的延遲進(jìn)行訪問,例如分析和報告。在邊緣收集的數(shù)據(jù)的所有重要部分都需要備份和分析。所有不需要定期訪問的客戶數(shù)據(jù)(比如Facebook的舊帖子或銀行報表)都可以安全地放在別處。
這就是專業(yè)的超高效數(shù)據(jù)中心發(fā)揮用武之地的地方。
從某種意義上說,地球上幾乎每個地方都可以在人們正在建設(shè)的數(shù)字景觀中找到一席之地。該技術(shù)的作用是將數(shù)字資源傳遞到它們必須去的地方。
瑞典——智慧能源之都
夏季最高溫度:71.6°F(22°C)
冬季最低溫度:33.8°F(1°C)
典型的冷卻技術(shù):外部空氣自然冷卻,熱量再利用
瑞典哥德堡群島Vrango
與英國(倫敦)和德國(法蘭克福)等巨頭相比,瑞典是一個小規(guī)模的數(shù)據(jù)中心市場,但它將自己定位為數(shù)據(jù)中心的節(jié)能中心,并取得了一些重大成功:最著名的就是Facebook公司在呂勒奧地區(qū)正在擴(kuò)建的數(shù)據(jù)中心園區(qū),該園區(qū)正在開發(fā)建設(shè)第三個數(shù)據(jù)中心,并將使用數(shù)百兆瓦的電力容量。呂勒奧地區(qū)也是TheNodePole公司的數(shù)據(jù)中心所在地。
瑞典的大部分能源來自可再生能源,其首都斯德哥爾摩計劃到2040年實(shí)現(xiàn)碳中和。該市有一個區(qū)域供熱系統(tǒng),由斯德哥爾摩Exergi公司運(yùn)營,該公司是公用事業(yè)廠商Fortum公司和斯德哥爾摩市政部門的合資企業(yè)。這個區(qū)域供熱系統(tǒng)將有助于提高城市數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)效益。它為所在地的家庭和辦公室提供熱水,并為工業(yè)設(shè)施支付余熱。由Exergi公司運(yùn)營的斯德哥爾摩數(shù)據(jù)園每年為租戶供熱的租金高達(dá)200,000美元。
瑞典政府支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的發(fā)展,并削減了該國對數(shù)據(jù)中心行業(yè)的能源稅,此舉旨在促進(jìn)可能正在考慮其他北歐國家建設(shè)數(shù)據(jù)中心的供應(yīng)商在此建設(shè)和運(yùn)營數(shù)據(jù)中心k。
倫敦——盡管英國退歐,仍蓬勃發(fā)展
夏季最高溫度:73.4°F(23°C)
冬季最低溫度:48.2°F(9°C)
典型的冷卻技術(shù):免費(fèi)冷水機(jī)組
倫敦的倫敦眼公園
盡管面臨許多明顯的障礙,英國首都倫敦仍然是歐洲最大、最具活力的數(shù)據(jù)中心樞紐。根據(jù)世邦魏理仕公司的調(diào)查數(shù)據(jù),倫敦?fù)碛屑s495兆瓦的數(shù)據(jù)中心電力容量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他歐洲城市,其中包括巴黎,法蘭克福和阿姆斯特丹。主機(jī)托管和云計算提供商蜂擁而至為該市的金融中心提供服務(wù),并使用豐富的光纖網(wǎng)絡(luò)。倫敦還是國際跨國公司的歐洲基地。
所有這些都可能受到許多因素的質(zhì)疑。倫敦的房地產(chǎn)價格高昂,能源成本也很高,電網(wǎng)的前瞻性規(guī)劃不善,對化石燃料的依賴程度很高。
這些條件意味著,英國沒有由Facebook、微軟和亞馬遜等超大規(guī)模運(yùn)營商設(shè)計和建設(shè)的旗艦數(shù)據(jù)中心。這些行業(yè)巨頭正在批發(fā)主機(jī)托管場所租賃當(dāng)?shù)乜臻g,但將其大數(shù)據(jù)中心建設(shè)在瑞典、丹麥和愛爾蘭等國家,稅收、土地價格和能源成本更加優(yōu)惠。
除此之外,“英國退歐”的決定導(dǎo)致英鎊價值下跌,預(yù)計可能會影響倫敦作為金融中心的未來以及作為一個金融中心的價值。
到目前為止,還沒有任何影響的跡象,其投資繼續(xù)有增無減。這部分是因?yàn)榇蠖鄶?shù)政治決策尚未制定,對英國退歐走勢非常緩慢和混亂,以至于很多人仍然可能希望得到一個變化不大的結(jié)果。此外,英國必須繼續(xù)與歐盟開展業(yè)務(wù),因此英國肯定會與歐洲法律法規(guī)保持一致。這有利于數(shù)字部門的發(fā)展。
英國政府已經(jīng)看到數(shù)據(jù)中心的重要性,并通過氣候變化協(xié)議支持該行業(yè),只要它們共同提高效率,就可以免除能源稅。
除了這些因素外,其天氣影響也較小。英國涼爽溫和的氣候使得一年中的大部分時間都能夠采用外部空氣冷卻,但是出于可靠性的原因,數(shù)據(jù)中心仍然需要機(jī)房空調(diào)設(shè)施。
弗吉尼亞州阿什本——繁榮的小鎮(zhèn)
夏季最高溫度:87.8°F(31°C)
冬季最低溫度:41°F(5°C)
典型的冷卻技術(shù):帶有一些蒸發(fā)冷卻的冷卻器
美國弗吉尼亞州北部地區(qū)不僅是世界上最大的數(shù)據(jù)中心樞紐,仍然是增長最快的中心之一。該地區(qū)數(shù)據(jù)中心電力總?cè)萘砍^600MW,每年新增功率超過100MW。它占據(jù)了美國數(shù)據(jù)中心市場的20%,以及超過一千萬平方英尺的數(shù)據(jù)中心空間。
弗吉尼亞州是一個靠近華盛頓環(huán)城公路的地方,很多消費(fèi)者和企業(yè)都渴望在此開展相關(guān)業(yè)務(wù),但其作為樞紐的實(shí)力的根本原因與此沒有多大關(guān)系,更與歷史事故有關(guān)。
在上世紀(jì)九十年代,光纖網(wǎng)絡(luò)迅速建設(shè)與發(fā)展,早期投資者選址在阿什本建設(shè)。AOL公司在勞登縣建立了總部,互聯(lián)網(wǎng)提供商聚集在一起,建立了一個名為MAE-East的交換點(diǎn),該交換點(diǎn)被美國國家科學(xué)基金會迅速指定為美國四個網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)之一。主機(jī)托管巨頭Equinix公司也在該地區(qū)建設(shè)運(yùn)營數(shù)據(jù)中心,因此這得益于網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。
當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)已經(jīng)傾向于數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè),可用的人員和土地,簡化建設(shè)的當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和稅收政策,可用的電源,備用電源易于實(shí)施的本地規(guī)則。
而當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)Υ藥缀鯖]有影響。弗吉尼亞州夏季炎熱,這使數(shù)據(jù)中心無法依賴自然降溫,但冬季足夠涼爽,可以長時間關(guān)閉冷水機(jī)組。
新加坡——亞太地區(qū)數(shù)據(jù)中心樞紐
夏季最高溫度:89.6°F(32°C)
冬季最低溫度:86°F(30°C)
典型的冷卻技術(shù):全年采用機(jī)械制冷
像美國弗吉尼亞州一樣,新加坡是一個讓人意外的數(shù)據(jù)中心樞紐,而新加坡的熱帶氣候,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營在不利的環(huán)境下工作。根據(jù)世邦魏理仕的說法,新加坡數(shù)據(jù)中心市場擁有290MW的電力總?cè)萘?,并且正在快速增長。
很多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商別無選擇,只能在新加坡建設(shè)和運(yùn)營數(shù)據(jù)中心,因?yàn)樗莵喬貐^(qū)重要的金融和商業(yè)中心。然而,這是一個不利于數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運(yùn)營的地方。全年氣溫都很高,而且非常高的濕度不可能采用蒸發(fā)冷卻技術(shù),此外,新加坡的土地成本非常高。
新加坡?lián)碛写罅炕诨剂系碾娋W(wǎng),因此位于那里的數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商將受到企業(yè)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的影響。即使氣候可以采用太陽能發(fā)電,但在新加坡很難利用太陽能,因?yàn)樾录悠峦恋爻杀靖甙?,而太陽能農(nóng)場的空間很小。
新加坡政府對數(shù)據(jù)中心采取積極主動的態(tài)度,并為探索解決這些問題的項(xiàng)目提供支持。在數(shù)據(jù)中心可能出現(xiàn)土地短缺的情況下,政府贊助的項(xiàng)目正在考慮如何建造多層數(shù)據(jù)中心設(shè)施,并在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下盡量保持節(jié)能。
新加坡信息通信媒體發(fā)展管理局(IMDA)以及華為和吉寶數(shù)據(jù)中心目前正在試點(diǎn)運(yùn)營一座高層綠色數(shù)據(jù)中心大樓。另一個項(xiàng)目旨在建造太陽能發(fā)電農(nóng)場,盡管土地短缺,但將太陽能發(fā)電設(shè)備漂浮水庫上。另一個太陽能發(fā)展計劃通過在城市樓層租用空間來分配容量。新加坡經(jīng)濟(jì)的繁重規(guī)劃,新加坡經(jīng)濟(jì)的重規(guī)劃與持續(xù)的需求相結(jié)合,似乎仍將使新加坡處于領(lǐng)先地位。
北京——舉足輕重的數(shù)據(jù)中心市場
夏季最高溫度:87.8°F(31°C)
冬天最低氣溫:35.6°F(2°C)
典型的冷卻技術(shù):一年中大部分時間都需要機(jī)械制冷
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心行業(yè)正在經(jīng)歷令人印象深刻的增長。隨著龐大的市場需求,移動服務(wù)和其他數(shù)字活動發(fā)展迅速,增加了對基礎(chǔ)設(shè)施的投資,阿里巴巴和騰訊等云計算公司已經(jīng)成為全球巨頭。
北京、上海、廣州、深圳是中國首批數(shù)據(jù)中心樞紐之一。然而,到2016年,由于土地短缺,以及數(shù)據(jù)中心的高功率需求和大量碳足跡,北京也不再允許新建PUE值超過1.5的數(shù)據(jù)中心。
雖然規(guī)模較小的城市正在努力開發(fā)自己的數(shù)據(jù)中心市場,但北京仍然是一個十分重要的數(shù)據(jù)中心市場。