2020年,我国重点推进 5G、大数据中心、人工智能、工业互联网等新型基础设施的建设,作为数字经济的重要基础设施,数据中心正加速技术创新和变革。

绿色、节能、可持续是数据中心发展的重要目标。在国家相关政策以及绿色网格(TGGC)等推动下,近年来绿色、节能理念深入行业,PUE总体上得到降低,越来越多的数据中心围绕能源效率、节能技术、绿色管理、基础设施使用率(IUE)等开展深入研究和实践。

在新基建的形势下,绿色网格(TGGC)继续履行使命,于2020年12月17日在北京召开以“绿色赋能新生态·节能助力新基建”为主题的“2020绿色网格高峰论坛”,会议在中国通信标准化协会的指导下召开,邀请了绿色网格(TGGC)成员、会员单位、国际合作伙伴、业内资深技术专家、终端用户、科研机构、设计院、企业代表等,围绕国内外未来数据中心趋势、PUE、绿色数据中心实践、创新节能技术、行业应用场景解决方案、产业机会与投资等进行了深入交流,赋能新生态,助力新基建,携手共建绿色生态,助力绿色数据中心建设。

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2020绿色网格高峰论坛在北京成功召开

会议在绿色网格(TGGC)副主席张松主持下进行。

中国通信标准化协会副理事长兼常务副秘书长代晓慧致辞表示,数据中心和交通、网络、能源一样,已成为现代社会重要的基础设施,数据中心是引领经济高质量发展的重要引擎。数据中心的绿色可持续发展,将对加快行业数字化转型,引领经济高质量发展,产生重要的影响。针对数据中心未来发展提出了四个建议,一是需要构建良好的产业生态体系,推动数字经济领域原始创新,技术创新和产业创新;二是坚持双轮驱动,以市场需求为引领,技术研发和行业应用双管齐下,相互促进,加快向数字化,网络化,智能化发展;三是标准是产业发展的基础和先导,需要制定行业重点标准,助力发展数字经济,推动数字经济和实体经济的融合,充分发挥标准对经济高质量发展的支撑能力;四是加强国际交流合作,实行高水平对外开放,开拓合作共赢的新局面,积极参与数据中心领域国际标准和国际规则的制定,共享成果,共同推动数据中心向绿色化,智能化,高速化发展。

绿色网格(TGGC)主席、中国信通院云大所副所长李洁表示,绿色网格(TGGC)致力于在绿色数据中心方面的技术标准研究,在近几年来与ODCC、中国信通院一起为中国通信标准化协会提供标准支撑,开展数据中心绿色等级评估、微模块产品PUE测试、空调产品PUE能效因子测试等工作,积极与全球的第三方组织包括iMasons、数据中心运营商以及数据中心工作者开展技术研讨与交流互动,以更好的参与全球标准,完成标准的互信互认。未来绿色网格将持续通过国际、国内两条线,全力促进中国数据中心的绿色发展。

本次峰会上,绿色网格(TGGC)特别邀请iMasons执行董事杰夫·奥梅尔查克(Jeff Omelchuck)和西蒙·艾伦(Simon Allen)通过视频方式与大家分享了iMasons的工作和可持续发展战略理念,以及全球数据中心趋势与“观察”。iMasons表示,未来十年全球IT需求预计增长39倍,数据中心趋向于更有弹性、更简化和更低成本,对数据中心基础设施行业的供应链、能效将提出严峻的挑战。

2020年,iMasons的目标是协调全球数字基础设施行业,制定可持续发展行动计划,“每一次点击(按键)都能改善未来”—— 一个数字基础设施在不损害地球的情况下为经济和社会作出贡献的未来,绿色网格(TGGC)在为这一战略作出了贡献。2021年,iMasons将继续与绿色网格(TGGC)在可持续发展框架和可持续行动计划上深入探讨,包括不限于线上会议交流,并邀请绿色网格(TGGC)提名中国公司参加2021年iMasons可持续冠军奖。

从PUE看中国绿色数据中心发展

会上,中国信通院云大所高级技术主管吴美希为大家分享了近年来业内尤为关注的数据中心布局、绿色、准入等国家政策,并表示,PUE是绿色数据中心节能政策的重要抓手。近年来,工信部正在积极引导数据中心布局优化,包括2013年发布的关于数据中心建设布局的指导意见,《全国数据中心应用发展指引(2017/2018/2019)》等。

在工信部推动的国家新型工业化产业示范基地(数据中心)评选条件中,除了年均PUE(大型数据中心年均PUE≤1.5,中小型数据中心年均PUE≤1.7)、IT负荷(大型数据中心IT负荷达到40%以上,中小型数据中心IT负荷达到50%以上),必须符合法律法规、通信网络定级备案,符合数据中心安全防护、信息保护标准等作为约束性条件外,数据中心获得绿色等级评估3A级以上作为了引导性指标。

2017年8月8日,工业和信息化部办公厅印发《关于组织申报2017年度国家新型工业化产业示范基地的通知》,首次将数据中心纳入国家新型工业化产业示范基地创建的范畴,并提出本年度优先支持。2019年,第二批组织开展数据中心类的国家示范基地评选。

另外,数据中心绿色等级评估由开放数据中心委员会(ODCC)联合绿色网格(TGGC)、中国信通院开展。目前评估工作已开展8年,其中涌现了不少在绿色节能方面具有创新性探索的优秀数据中心案例,促进了数据中心绿色技术创新发展以及加速落地应用,为我国数据中心行业的绿色发展起到了很大的推动作用。截至2020年9月,已有数十家数据中心参加绿色等级评估(具体名单可参见官网发布),达到5A运行类/设计类的数据中心其PUE低至1.2左右。

绿色等级评估依据相关标准主要依据2013年工信部发布的国内首批通信行业相关标准4项:

YD/T 2441-2013 互联网数据中心技术及分级分类标准

YD/T 2442-2013 互联网数据中心资源占用、能效及排放技术要求和评测方法

YD/T 2542-2013 电信互联网数据中心(IDC)总体技术要求

YD/T 2543-2013 电信互联网数据中心(IDC)的能耗评测方法

5A绿色数据中心实践分享:万国数据

万国数据一直积极响应中国数据中心绿色政策,目前,万国数据共有四座数据中心获得了由开放数据中心委员会(ODCC)与绿色网格(TGGC)联合颁发的“数据中心绿色等级5A”评级,八座数据中心获得“数据中心绿色等级4A”评级。

在2020绿色网格高峰论坛上,万国数据运维高级工程师宋树昆为大家分享了万国数据5A数据中心系统架构及技术、节能技术、绿色管理策略,以及运维创新技术。

根据分享,优秀数据中心暖通架构及相关控制技术包括高温水冷冷水机组、自然冷却、全系统变频、AI算法植入BA系统、热泵新风机组、水处理节能技术、风墙(全新风+混风+全回风模式)、氟泵系统、末端气流优化控制等,配电架构及相关控制技术包括HVDC+高效动力UPS、完善的电力监控系统、自有机房管理系统、数字地图等。万国数据成功推动北京某中心余热回收对外供热,项目为今后数据中心余热再利用提供了典型案例,对数据中心行业余热对外供应和综合利用具有很好的示范和指导意义。

新基建·新生态·新发展,数据中心未来十大趋势

数字世界是人类社会的未来,数字经济是未来增长新引擎,数据中心为数字世界提供基座。会上,绿色网格(TGGC)副主席、华为数据中心能源营销支持部总工李国强围绕新基建、新生态、新发展分享了数据中心未来十大趋势,他认为,打造极简、绿色、智能、安全的下一代智能数据中心,需通过四大重构创新技术去实现,最终实现五个“0”终极目标。重构架构,实现快速交付,上线“0” 等待,弹性扩容,投资 “0”占用;重构温控,实现环境友好,能源“0” 浪费;重构营维,实现自动“驾驶”,营维 “0”人工;重构供电,实现永续在线,业务 “0”中断。华为下一代智能数据中心解决方案,通过开源节流,实现数据中心TVO(总体拥有价值)最大化,IRR(内部收益率)可提升2%+,ROI(投资回报率)可缩短2年。

数据中心超低PUE架构探索

绿色网格(TGGC)副主席、维谛技术数据中心解决方案部高级总监吴健表示,PUE是国际上比较通行的数据中心电力使用效率的衡量指标,是促进数据中心不断提高能效的一个关键工具。绿色网格用XUE推动着数据中心行业绿色节能技术发展,新基建和碳中和推动绿色数据中心的发展,那么,在超低PUE架构探索中,搭建的模型除了数据中心建筑、供配电、暖通制冷、变压器、线路损耗等方面,还包括了IT服务器设备,总的来讲,低碳绿建-趋零排放,超导供电-趋零损耗,超效制冷-极致转换,IT服务器具备耐高温、更高效处理能力,PUE可实现小于1.25的节能架构。冷水系统是传统PUE方案,而间接蒸发制冷、液冷系统、智能氟泵热管+全时变频+雾化喷淋+AI群控等可以实现超低PUE。

数据中心创新技术实践分享:液冷节能、AI节能、“冰川”相变冷却

正如前面所讲,液冷节能、AI节能是绿色数据中心创新技术,而在本次论坛分享的百度“冰川”相变冷却技术更是数据中心高效制冷的黑科技。在下午的专场中,中国信通院云大所高级技术主管谢丽娜、香港中文大学博士后徐欢乐、百度资深系统工程师雒志明分别围绕数据中心液冷的创新和实践、AI在模块化数据中心节能方面的探索与落地、百度“冰川”相变冷却技术进行分享。

谢丽娜表示,在越来越关注数据中心绿色化的当下,新型业务场景促使数据中心密度升高,传统的风冷方式已无法满足未来持续创新的高密应用需求,液冷具有明显散热优势,冷板、浸没等液冷方式各有创新特点,具有应用推广前景。另外, 为预防冷却液漏液需多对对象不间断监控,同时需要提高对运维人员和运维工具要求。此前,开放数据中心委员会(ODCC)已推动建立全国数据中心“冰河”液冷项目组,联动液冷产业上下游企业共建标准生态,欢迎更多的企业和数据中心加入。

徐欢乐表示,人工智能(AI)可以在节能方面发挥着重要作用,如Google IDC 智能建设方案基于模型的强化学习进行节能优化,基于监控环境变量,调节控制变量以及预测状态变量之间的线性关系求解优化问题;针对MDC模块化数据中心热管理节能方案,可以通过机器学习自动调优进行参数最佳选择以期实现更低PUE,可选方案有在线拟合算法、策略梯度算法以及多臂老虎机算法等。

百度“冰川”相变冷却系统是以热力学第二定律为理论基础,研发不受应用场景约束的“极致逆卡诺循环”冷却系统,本质原理是将低温物体的热量传到高温物体,在数据中心里是通过“源”“管”“端”将热量“搬运”到自然环境中,实现散热冷却。

雒志明表示,“冰川”相变冷却系统作为百度的原创技术,该系统首次将无油概念引入到制冷循环系统,以气泵、液泵、蒸发冷凝器和并联末端为硬件基础,加以AI智能控制,灵活满足数据中心的制冷需求。系统具有五大特点:无中间换热环节,最大限度简化换热过程;高蒸发温度,最大限度利用自然冷源;低冷凝温度,蒸发冷凝全年低压比运行;无油系统,部署场景不受高差、管长等约束;智能控制,根据室外气象参数自动调控。

目前“冰川”相变冷却系统已拥有核心技术专利20余篇,自2017年起逐步扩大其落地应用规模,通过近4年的实践经验,充分验证了技术的可行性与先进性,后续将持续在华南、华东等地区大规模应用,能充分利用土地、电力资源,兼具快速弹性部署、南北宽地域适用性等特点,会成为行业制冷方案的下一个技术制高点。

应用场景创新技术实践分享:通信行业/微小型/边缘计算数据中心

自2019年6月6日工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,中国正式进入5G商用元年。2020年是5G网络爆发的一年,80%的5G网络建设已按计划实施。除此之外,“新基建”政策符合产业升级需求,数据中心市场持续增长、两级分化、持续变革,而微小型数据中心存量大,新建需求呈爆发式增长,随着物联网、5G、数据中心的持续快速发展,边缘计算在不远的将来也将迎来真正的爆发。

在2020绿色网格高峰论坛上,绿色网格会员单位海悟技术、科士达、科信通信分别就通信行业机房绿色发展、微小型数据中心节能应用方案、边缘计算数据中心节能进行探索和分享,呈现了更多场景的节能实践。

海悟咨询设计研究院副院长张兆明为大家介绍了通信行业机房概况及挑战,并在“风改水”、多联式氟泵技术应用上进行了绿色发展探索。他表示,风冷型数据中心在实际运行中遇到诸多问题,如空调高温报警、换热运行风险高、室外机噪音大、日常能耗高等问题,海悟为这些数据中心机房改造时采用的是水冷为主风冷备份的模式,大大提高冷却效果,降低了运行风险;针对空间不足、室外机安装难、管长过长、日常能耗高等问题,海悟推荐采用多联式氟泵系统,达到了很好的效果,这些技术将进一步演进。未来,数据中心趋向去冷机化/冷机高效化,去工程化,需要合适的颗粒度,海悟希望可以和业界多交流探索。

科士达国内数据中心营销副总经理王绍华表示,信息化升级及云计算滋生了本地/边缘/分布式计算需求,产生了很多新的应用场景,比较适合使用微小型数据中心解决方案,但业主及业内厂家容易忽视中小机房的节能应用,很多方案的节能效果也并不是很理想。科士达拥有数据中心基础设施全系列解决方案及产品,所有主设备自研及生产,科士达微小型数据中心节能应用方案是从方案到部件整体进行一系列架构设计,很好的实现节能目的。并且采用方案级模块化设计,大大节能省空间。科士达预制集装箱数据中心解决方案,小空间集成大容量,可以快速解决户外机房需求;一体化能源系统解决方案则是更优的满足户内户外多场景使用需求。如某银行全国网点建设,科士达微单元数据中心已安装三千多套,且每年都有近千套的采购量。科士达数据中心整体解决方案和产品,得到用户广泛信赖。

在对边缘计算数据中心的节能探索中,科信通信作为专注于通信网络、数据中心的能源解决方案专家,针对不同的边缘计算应用场景,有着成熟和节能效果明显的解决方案。科信通信数据中心技术总监赵振东表示,科信通信边缘计算数据中心解决方案主要节能方向包括制冷系统、电源系统、智能控制以及气流组织方面,其中,空调全年能效比达4.7,节能效果明显,电源模块长期处于高效点运行,真实效率可达95.5%,针对冷热空气相混合现象和冷送风浪费问题,科信更是引入渗混指数 :IOM(index of mixing)定义系统内气流冷热混合程度,并对高效风道系统进行改造,IOM可提升3.3倍,节能效果明显。未来,科信通信将在自然散热技术、液冷技术、智能联动系统、超高效电源系统、高效储能系统、高效气流组织系统方面展开探索,希望与行业内的伙伴、专家共同奋斗,持续迭代边缘计算节能技术,为新基建贡献一份力量。

重视数据中心信息安全、全生命周期智慧能效管理

新时代下,信息安全已被高度重视,而数据中心面临诸多安全威胁,包括数据隐私泄露、网络空间、物理环境影响、软硬件故障、物理攻击、无作为或操作失误、管理失误、恶意代码或病毒、电磁环境影响、自然灾害等。会上,电科云(北京)科技有限公司数据中心事业部总经理杨庭栋为大家分享了一个完善的数据中心安全战略规划,并在数据中心安全能力要求、运维管理要求、安全物理环境、网络和通信安全等方面重点讲述。

国网江苏综合能源服务有限公司营销中心副主任周显威表示,数据中心行业被国家层面确定为新基建战略,为数据中心发展提供有利的政策保障,新建IDC数据中心应考虑客户定位不同,针对核心服务对象,通过增值服务提供定制化服务和解决方案,为客户对象带来价值。数据中心的显性价值体现于服务器计算能力,隐性价值体现于确保服务器稳定运行前提下的安全、能耗。在数据中心全生命周期过程中,对能耗利用的有效控制、监测、分析以及管理是至关重要的,包括项目选址阶段、规划设计阶段、建设实施阶段和运行维护阶段。特别是在运行维护阶段,一个可以提高数据中心能耗利用率、确保安全可靠运行的智慧运检系统和巡检机器人可以提供更好的帮助,同时完成环境巡检、设备巡检、平台分析等。

大咖面对面,助力绿色数据中心行业良性发展

绿色赋能新生态,节能助力新基建。新基建形势下的数据中心有着哪些产业机会,数据中心投资有哪些策略?在论坛的两场对话中,我们邀请了京东智联云基础设施总经理周晓斌、中国航空规划设计研究总院电子工程院副院长范强、朝亚控股上海公司总经理孙文铮、Colt DCS中国区总经理罗东作为对话嘉宾与论坛演讲嘉宾一起围绕以上话题展开了深度探讨,为绿色数据中心行业良性发展提出了宝贵的意见。

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对话1:绿色赋能新生态,节能助力新基建

对话主持人:

王 月 / 绿色网格(TGGC)测试工作组组长、中国信通院云大所副主任

对话嘉宾(左起):

吴美希 / 中国信通院云大所高级技术主管

宋树昆 / 万国数据运维高级工程师

周晓斌 / 京东智联云基础设施总经理

李国强 / 绿色网格(TGGC)副主席、华为数据中心能源营销支持部总工

吴 健 / 绿色网格(TGGC)副主席、维谛技术数据中心解决方案部高级总监

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对话2:新基建形势下的数据中心产业机会与投资策略

对话主持人:

连雄伟 / 绿色网格(TGGC)副主席、思极云数总经理

对话嘉宾(左起):

范 强 / 中国航空规划设计研究总院电子工程院副院长

孙文铮 / 朝亚控股上海公司总经理

罗 东 / Colt DCS中国区总经理

杨庭栋 / 电科云数据中心事业部总经理

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