大数据助力节能减排

1. 数据中心如何节能降耗呢

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数据中心在节能方面的潜力，是难以想象的。根据去年3月份工信部、国家机关事务管理局、国家能源局联合印发的《国家绿色数据中心试点工作方案》透露，随着信息化快速发展，全球数据中心建设步伐明显加快，总量已超过300万个，耗电量占全球总耗电量的比例为1.1%～1.5%，其高能耗问题已引起各国政府的高度重视。我国数据中心发展同样迅猛，总量已超过40万个，年耗电量超过全社会用电量的1.5%，其中大多数数据中心的PUE(平均电能使用效率)仍普遍大于2.2，与国际先进水平相比有较大差距，如美国数据中心PUE已达1.9，先进数据中心PUE甚至达到1.2以下，可以看到，我国在降低能源消耗方面发展空间极大。与此同时，人类社会从机械化、电气化、自动化一路走来，正迈进万物互联、万物智能的智能化时代，移动互联网、云计算、物联网等产业的崛起，使得需要节能改造的数据中心日益增多，据悉，2015年我国数据中心节能改造规模已达30亿元左右。“数据中心节能市场的空间是非常大的，在未来有望达到85亿元的市场空间。”南京佳力图机房环境技术股份有限公司高级工程师张卫星认为在这样一个广阔的市场下，无论是从厂商角度还是从客户角度出发，都应该去做更多的工作。面对数据中心能源消耗猛增的形势以及节能改造规模日渐扩大的局面，工业和信息化部节能与综合利用司处长尤勇强调，要把数据中心的绿色化改造要做深做细。“绿色数据中心将是我们工作非常重要的方向。3年前，工信部就联合发改委等五大政府部门共同发布《关于数据中心建设布局的指导意见》。去年，工信部又联合国家机关事务管理局、国家能源局制定了《国家绿色数据中心试点工作方案》(简称《方案》)，并按照《方案》的要求，确定了84个国家绿色数据中心试点单位。不久前第一批《绿色数据中心先进适用技术目录》也已公示，引导数据中心积极采用先进绿色技术，构建绿色数据中心。绿色数据中心工作正由点到系统全面推开。”尤勇说道。

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2. 打造绿色节能大数据中心 湖南移动5G低碳运营助力双碳绿色行动

绿色是高质量发展底色。为加快绿色数据中心建设，湖南移动推动清洁能源安全高效利用，以完善能源管控、引导能源结构升级为目标，聚焦低碳建设、低碳运维两个关键环节，一方面加强数据中心的节能降耗能力打造，多举措降低供电损耗、提升设备效能，另一方面加快5G基站用能转型，完成能源改造后的5G基站可节省30%用电量，为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

数据中心智慧化系统应用

打造绿色节能大数据中心智慧管理心中有”数“

移动互联网时代，数据是最重要的资源之一，而数据中心作为承载数据的新型基础设施，重要程度不言而喻。但随着互联网产业的蓬勃发展，大型数据中心的耗能和碳排放也日益加重。因此，打造绿色数据中心，降低数据中心碳排放势在必行。

湖南移动在株洲数据中心规划之初，就优先考虑节能减排，从建筑格局、外形结构、体形系数等方面着手，大力推广标准化绿色节能设计。不仅在建筑设计、材料选择等方面开展环保评估，在电源和空调等配套设备选型上坚持应用绿色先进技术，其中电源设备采用巴拿马电源技术，通过10KV直接输入，DC240V输出供ICT设备使用，化繁为简，将原本若干套设备精简集成为一套设备，提高3％电源转换效率，节省电费的同时还能节约投资、节约机房面积，实现快速部署。

数据中心设备功能强大，但会产生大量热量，而服务器、处理器必须在一定温度以下才能保持最佳性能，空调制冷系统就成为耗电“大户”。湖南移动在空调设备方面，采用水冷空调、水泵变频、热管冷却等技术，利用高压离心式冷水机组+板式换热器+开式冷却塔系统，在冬季充分利用自然冷源，减少冷水机组机械制冷的运行时间，再叠加新型空调末端技术，直接就近对设备进行冷却，进一步降低制冷传输造成的能耗。以上多种技术相结合，使空调制冷系统的能效比提升近一倍。

数据中心空调新技术应用

为推进智慧化数据中心运维管理，湖南移动搭建了数据中心能耗管理平台、IDC集中运维平台，通过分析楼栋、机房、设备的能耗数据，定位IT设备、供电、空调等高能耗点位，并根据IDC业务运行数据的实时监控，输出自适应的调优维护策略，通过空调运行参数优化、主设备运行调优，使各设备处于整体能耗最优模式下运行，也避免了因局部热岛问题导致整体能耗升高问题，实现了智慧制冷，确保数据中心低能耗、高性能运行。

MIMO电源+太阳能 打造5G基站低碳示范站

图为应用太阳能清洁能源的5G低碳基站

5G基站的耗电量有多大？来自湖南移动数据显示，基站耗电量占整个移动通信网络能耗的60%，5G基站功耗是4G基站的3倍。因此，提高5G基站自身的节能降耗水平，是5G发展和通信业助力全 社会 实现双碳目标的重要基础。

5G低碳基站示范站一体化能源柜

湖南移动以5G组网架构为演进方向，开展全网CRAN化改造，采用“一站一柜”的低碳建网方案，将主设备、空调、电源、电池集成在一体化室外能源机柜内，逐步替代传统土建机房，再结合“MIMO电源+太阳能”的叠光运行方案，利用太阳能资源为基站供电和电池充电，节省基站市电直接使用量，再通过引入MIMO电源技术，实现太阳能、市电、发电机组等多能源的接入，保障网络安全稳定运行。在空调设备新技术应用方面，通过“重力热管型双循环空调+封闭热通道”的机柜级制冷方式，直接就近对设备进行冷却，可大量节省制冷量，降低能耗。

为推进5G基站绿色运维、降本增效，湖南移动在一体化能源柜基础上搭建了基站能耗智慧管理平台，集成“AI+大数据+IoT+电力电子+储能技术+传感技术”于一体，可免电表实现每个设备的电量精确测量，用电足迹精确可视。智慧平台将能源与业务联动，实现设备远程上下电控制，以及空调精确制冷。

“未来，湖南移动将继续推广5G低碳基站应用。”湖南移动相关负责人表示，湖南移动还将同时开展零碳基站研究，加大5G+能源应用推广，以“节能、洁能、赋能”计划为纲要，助力全 社会 实现双碳目标。

图为一体化能源柜内电源监控模块

3. 高大上的百度数据中心节能减排技术有哪些

1. 全球首例采用市电直供，HVDC offline(高压直流离线)供电架构，Capex节省80%，供电效率由%左右提升至99.5%，做到了极致。
2. 网络自研分布式锂电系统(BBS)与整机柜服务器完美结合，国内首发上线，极大简化前端配电，模块化弹性部署，供电效率高达99.5%，节省机房面积25%以上。
3. 充用利用机房楼顶空间，清洁的太阳能光伏直接并网发电技术，即发即用，在节能的同时还极大减少污染物排放。
4. 数据中心冷冻站通过板式换热系统，实现极致水侧免费冷却，华北地区全年超过94%的时间可利用室外自然冷源免费冷却。
5. 采用AHU(Air Handle Unit)风墙冷却技术，通过与高温耐腐蚀服务器配合，采用全新气流组织方案，解决了空气污染及腐蚀难题，全年100%实现风侧免费冷却。
6. 自研“蜂巢”预制模块技术，采用无架空地板设计，全面支持整机柜部署，在保证高质量交付的同时，成本持续下降，建设工期缩短一半。
7. 网络自研OCU(Overhead Cooling Unit)新型空调末端，与预制模块技术完美结合，利用空气对流原理，空调末端无风扇、零功耗。
8. 网络独创的数据中心污水回收再利用技术，冷却水系统节水率为44.8%，数据中心园区年均节水量可达到48万吨。
9. 网络自主研发的“北极”(天蝎)整机柜服务器，采用共享电源、共享风扇架构，部件全部标准化、模块化、一体化，支持40摄氏度环境温度长期运行。总拥有成本(TCO)降低15%，交付效率提升20倍，日可交付能力超过1万台。
10. 服务器集群全面混部并采用智能流量调度系统，大幅提升服务器利用率，降低冗余服务器数量;通过智能数据中心节电技术，在同样供电能力下，可多装服务器25%以上。
11. 智能决策运维平台，由监控系统、统一管理平台、大数据分析平台、策略决策平台四大模块组成。其故障定位准确率达92%，停电恢复时间由10分钟缩短到30秒