毫無疑問,“碳達(dá)峰、碳中和”已成為當(dāng)今世界最為緊迫的使命,目前全球已有110多個(gè)國(guó)家相繼承諾“碳中和”目標(biāo),改變能源結(jié)構(gòu),加速化石能源向綠色能源轉(zhuǎn)型已是“刻不容緩”。
同樣,在“雙碳”戰(zhàn)略的大環(huán)境下,節(jié)碳之旅也將不可逆轉(zhuǎn),而數(shù)據(jù)中心作為國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“底座”更是首當(dāng)其沖。過去幾年國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模和數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),這也意味著數(shù)據(jù)中心行業(yè)所面臨的“雙碳”任務(wù)更加艱巨與緊迫。
其中,數(shù)據(jù)中心能耗尤其是制冷系統(tǒng)能耗更是業(yè)界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。特別是數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)冷凍水制冷系統(tǒng)一直以來存在功耗大、部署周期長(zhǎng)、系統(tǒng)復(fù)雜以及運(yùn)維費(fèi)用高、耗水多等諸多挑戰(zhàn)。因此,在“風(fēng)進(jìn)水退”的大趨勢(shì)下,進(jìn)一步提高制冷系統(tǒng)的能效,既能夠響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的政策導(dǎo)向,同時(shí)也會(huì)是降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要手段。
在此背景下,作為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的創(chuàng)新引領(lǐng)者,華為自2019年首次發(fā)布FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案以來,就從未停下創(chuàng)新的腳步,通過核心器件的技術(shù)突破和系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化升級(jí),華為在2020年創(chuàng)新發(fā)布了FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案AHU 2.0,2021年又在此基礎(chǔ)上推出了全新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU,不僅實(shí)現(xiàn)了環(huán)境一體化控制的跨代升級(jí),更真正將數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的創(chuàng)新推向了一個(gè)全新的高度。
客觀地說,綠色節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展已是數(shù)據(jù)中心行業(yè)未來發(fā)展的“主旋律”,而華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU的“應(yīng)運(yùn)而生”,相信也會(huì)為更多的客戶打造極簡(jiǎn)、綠色、智能、安全的數(shù)據(jù)中心貢獻(xiàn)出更高的價(jià)值。
數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)三大挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)顯示,截止2019年,中國(guó)數(shù)據(jù)中心數(shù)量大約有7.4萬個(gè),約占全球數(shù)據(jù)中心總量的23%;而最新的統(tǒng)計(jì)也顯示,2020年數(shù)據(jù)中心耗電量更是占到全社會(huì)用電量的2.7%。為此,去年,國(guó)家印發(fā)的《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》中就明確指出:“要加快綠色基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級(jí),做好大中型數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房綠色建設(shè)和改造,建立綠色運(yùn)營(yíng)維護(hù)體系。”
與此同時(shí),包括北京、上海、深圳等核心城市過去幾年也出臺(tái)了數(shù)據(jù)中心的政策規(guī)定,對(duì)數(shù)據(jù)中心的PUE制定了更加詳細(xì)的準(zhǔn)入門檻和激勵(lì)機(jī)制,這些新的變化都意味著無論是新建數(shù)據(jù)中心還是改建數(shù)據(jù)中心的要求會(huì)越來越“嚴(yán)苛”,走綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新之路將是未來的唯一選擇。
在此過程中,數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)長(zhǎng)期存在的一系列的問題更是備受關(guān)注,具體體現(xiàn)在:
一是,運(yùn)營(yíng)成本高,難以滿足日益提高的PUE要求。數(shù)據(jù)顯示,目前數(shù)據(jù)中心10年TCO中,60%用于電費(fèi)支出,且在數(shù)據(jù)中心非IT設(shè)備的能耗占比中,更有超過52.6%是由制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的,運(yùn)營(yíng)成本中電費(fèi)長(zhǎng)期占比高的關(guān)鍵原因,而能耗大更直接影響了數(shù)據(jù)中心降低PUE的要求。
二是,建設(shè)周期長(zhǎng),無法匹配業(yè)務(wù)快速上線的需要。在傳統(tǒng)1500柜的數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期中,傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)在此過程中建設(shè)周期最長(zhǎng),通常會(huì)在180天左右,占到了總建設(shè)周期的50%。
三是,運(yùn)維以人工為主,不能滿足數(shù)據(jù)中心規(guī)?;鲩L(zhǎng)的需求。傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中主要依靠人工巡檢,由于人工巡檢的不確定性大以及運(yùn)維專業(yè)人才經(jīng)驗(yàn)差異大、要求高等多方面的限制,導(dǎo)致故障定位時(shí)間長(zhǎng),且耗時(shí)耗力。
因此,間接蒸發(fā)冷卻解決方案在過去幾年在市場(chǎng)中迅速“崛起”,并成為很多大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目中的“首選”。間接蒸發(fā)冷卻解決方案具有以下幾方面特點(diǎn):
在能耗方面,間接蒸發(fā)冷卻方案能夠最大限度地利用自然冷源,不僅能實(shí)現(xiàn)“按需制冷”,更能夠滿足能評(píng)指標(biāo);
在建設(shè)周期方面,間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組由工廠“預(yù)集成”,能夠縮短50%的建設(shè)周期;
在運(yùn)維上,間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組維護(hù)項(xiàng)目比傳統(tǒng)冷凍水方案減少60%以上,可大幅節(jié)省運(yùn)維時(shí)間。
從制冷到“智冷”跨代升級(jí)
間接蒸發(fā)冷卻解決方案盡管已逐漸成為數(shù)據(jù)中心的主流解決方案,但當(dāng)前也存在著一些新的挑戰(zhàn)。
一方面,和冷凍水系統(tǒng)可通過蓄冷罐實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷不同,間接蒸發(fā)冷卻解決方案由于需要在供電前端配置UPS實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷,這就大大提高了設(shè)備投資成本和增加占地空間;另一方面,間接蒸發(fā)冷卻解決方案的極端氣候條件下的峰值功率使數(shù)據(jù)中心難以取得更優(yōu)的出電率。
此外,如何利用AI人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能運(yùn)維,也是間接蒸發(fā)冷卻解決方案在應(yīng)用中需要考量的問題。
基于以上挑戰(zhàn),華為在今年推出了新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU,在以下方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新:
首先,針對(duì)連續(xù)制冷,進(jìn)行冷電融合,通過融合UPS功能,極簡(jiǎn)供電鏈路設(shè)計(jì),可幫助客戶節(jié)省占地空間,節(jié)省CAPEX。
其次,針對(duì)峰值功率,融合儲(chǔ)能,降低極端天氣下系統(tǒng)的峰值功率,能夠提高數(shù)據(jù)中心出電率,可幫助客戶增收。
最后,AI節(jié)能方面,系統(tǒng)基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AI算法自調(diào)節(jié),能夠?qū)崿F(xiàn)綜合能效尋優(yōu),節(jié)能效果提升10%。在智能運(yùn)維方面,通過圖像/聲音進(jìn)行故障識(shí)別,系統(tǒng)故障自診斷,節(jié)省運(yùn)維時(shí)間50%以上。
由此可見,針對(duì)目前數(shù)據(jù)中心間接蒸發(fā)冷卻實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷成本高、出電率需進(jìn)一步提升等痛點(diǎn),華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU通過逐點(diǎn)突破,在架構(gòu)深度融合、AI技術(shù)進(jìn)行跨代升級(jí)的創(chuàng)新上,真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的“極簡(jiǎn)、綠色、智能和安全”。
重構(gòu)綠色數(shù)據(jù)中心從未止步
值得一提的是,在重構(gòu)綠色數(shù)據(jù)中心這條道路上,華為的創(chuàng)新步伐“從未止步”。據(jù)了解,為了讓華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU更好地滿足數(shù)據(jù)中心用戶的實(shí)際需求,華為還投資建設(shè)了間接蒸發(fā)冷卻測(cè)試焓差實(shí)驗(yàn)室——華為西安研究所全場(chǎng)景400kW焓差室,用于測(cè)試產(chǎn)品性能指標(biāo),可讓客戶所見即所得。
總的來看,“雙碳”戰(zhàn)略將會(huì)是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革,它意味著能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)的革命,也將是一次各行各業(yè)全面升級(jí)換代的全新機(jī)會(huì),而數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)無疑已經(jīng)走到了創(chuàng)新與變革的“最前沿”。在此過程中,華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU通過持續(xù)的創(chuàng)新迭代,在幫助數(shù)據(jù)中心用戶顯著降低能耗和TCO成本的同時(shí),也為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色化發(fā)展夯實(shí)了更為關(guān)鍵的基礎(chǔ),其價(jià)值可謂:“不止于現(xiàn)在,更關(guān)乎未來。”