據(jù)《中國“新基建”發(fā)展研究報告》稱,從全球來看,到2025年,數(shù)據(jù)中心將占全球能耗的最大份額,高達33%。從國內(nèi)看,全國數(shù)據(jù)中心的耗電量已連續(xù)八年以超過12%的速度增長。數(shù)據(jù)中心是公認的高耗能行業(yè),也是未來為數(shù)不多能源消耗占社會總用電量比例持續(xù)增長的行業(yè)。數(shù)據(jù)中心行業(yè)是否能夠積極踐行碳中和,對于我國實現(xiàn)2060年的目標意義重大。
作為在全球領先的科技企業(yè),百度從建立之初就一直將綠色環(huán)保節(jié)能的理念貫徹于公司技術創(chuàng)新及運營之中,在節(jié)能減排及能效管理方面處于行業(yè)頂尖水平,是中國數(shù)據(jù)中心綠色開創(chuàng)者和引領者,曾主導相關國家標準和行業(yè)標準的討論和制定,例如《數(shù)據(jù)中心能源管理體系實施指南》等。2012年至今,百度在數(shù)據(jù)中心領域共獲得600多項自主研發(fā)行業(yè)領先的技術專利,6項技術入選工信部綠色數(shù)據(jù)中心先進適用技術目錄。
2020年,百度的全部自建數(shù)據(jù)中心年均PUE為1.14,能效最高單體數(shù)據(jù)中心年均PUE低至1.08。與2020年行業(yè)平均PUE1.59相比,在相同的ICT負載條件下,數(shù)據(jù)中心行業(yè)基礎設施平均能源使用量約為百度平均水平的4倍。。
全面提高清潔能源應用比例
百度通過使用清潔低碳能源、提高能效來降低數(shù)據(jù)中心的碳排放,助力實現(xiàn)碳減排和碳中和目標。2020年,百度簽約風電數(shù)量較上年增長50%,達到4500萬kWh,綠色風電為基礎設施底座提供源源不斷的動力。
除風電外,早在2015年,百度云計算(陽泉)中心的太陽能光伏發(fā)電項目就已經(jīng)開始充分利用屋頂空間,成功運行并完成并網(wǎng)發(fā)電,年發(fā)電量約為120,000kWh,成為中國首個應用太陽能光伏直接并網(wǎng)發(fā)電技術的數(shù)據(jù)中心。
百度數(shù)據(jù)中心的風電、光伏和污水回用等眾多綠色節(jié)能技術應用,使百度于2017年就成為了唯一一家獲得由世界環(huán)保(經(jīng)濟與環(huán)境)大會組委會授予的 “國際碳金獎-社會公民獎”的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),以此表彰百度在低碳綠色環(huán)保節(jié)能領域長期做出的巨大貢獻。
充分提升資源利用率
在電氣架構方面,百度云計算(陽泉)中心部署國內(nèi)首批內(nèi)置式鋰電池機柜,徹底去除了UPS和鉛酸電池的配置,不僅節(jié)省機房空間25%以上,還進一步提高供電效率至99.5%。百度陽泉數(shù)據(jù)中心采用市電+UPS、市電+UPS(ECO)模式、市電+高壓直流在線、市電+高壓直流離線四種架構。其中市電+高壓直流離線的供電架構是世界首例,使供電效率從傳統(tǒng)2N冗余UPS雙路供電的90%大幅度提高到了99.5%,最大限度地利用了資源。
在暖通架構方面,百度云計算(陽泉)中心同時采用CRAH、AHU、IDEC和OCU四種新型的空調末端形式。百度自研的“零功耗”空調末端OCU,結合高溫服務器技術及新型氣流組織,充分利用了天然冷源,將機械制冷、預冷和自然冷卻三種運行模式優(yōu)化,使全年免費冷卻時間達到98%以上,相當于每年全部用冷機的時間只有兩周。
在資源回收再利用方面,百度把握住了每一個“變廢為寶”的機會,將百度數(shù)據(jù)中心污水和舊零件得以回收利用,以此減少資源浪費,實現(xiàn)資源價值最大化。例如,陽泉數(shù)據(jù)中心一期工程污水回收再利用技術能夠日排污量減少1328噸,冷卻水系統(tǒng)節(jié)水率44.8%。排污廢水經(jīng)過超濾、脫鹽等技術處理,水質達到冷卻水使用要求,再進入制冷系統(tǒng)循環(huán)利用,實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展。此外,百度數(shù)據(jù)中心淘汰的服務器,核心零部件通常都被拆解回收再利用,其余無法復用的部分則由經(jīng)篩選的回收商100%回收處置,嚴格遵守政府要求,積極承擔著對環(huán)境安全和人身安全的保障責任。
智能化管理提升效能
要實現(xiàn)碳中和革命,只有靠數(shù)字化的手段,才能更好地實現(xiàn)規(guī)劃、建設、運行、管理、調控,進一步提升效能。
百度云計算(陽泉)中心應用AI實現(xiàn)智能運維,更及時、快速、全面地掌握自身的運營狀況。數(shù)據(jù)中心采用百度“飛槳”AI智能控制系統(tǒng),通過建立數(shù)據(jù)中心深度學習模型,實時監(jiān)控運行數(shù)據(jù),持續(xù)進行系統(tǒng)調優(yōu)并給出維護策略,實現(xiàn)智能供電、智能散熱,確保數(shù)據(jù)中心低能耗高性能運行,更加綠色節(jié)能。
以上這些種種節(jié)能措施,百度也正在應用到其他數(shù)據(jù)中心,在保持數(shù)據(jù)中心安全穩(wěn)定運行的前提下,專注于對各個環(huán)節(jié)不斷進行優(yōu)化和創(chuàng)新。
百度于2019年在華北腹地開工建設的三個超大型云計算數(shù)據(jù)中心,能耗不僅達到國際先進水平,甚至為智能經(jīng)濟時代的數(shù)據(jù)中心建設提供了新標準。三個數(shù)據(jù)中心全部采用了百度第四代領先的數(shù)據(jù)中心基礎設施架構,是行業(yè)首個供電、制冷全分布式間接蒸發(fā)冷卻預制化數(shù)據(jù)中心,基于百度飛槳研發(fā)的AI控制系統(tǒng),設計年均PUE1.15,基礎設施能耗比行業(yè)平均PUE 1.59降低了74.6%,每10萬臺服務器年均節(jié)電超過1億度,相當于10萬戶居民一年的用電量。特別是百度自研DPC“冰川”相變冷卻系統(tǒng),單機柜冷卻能力提升至20kW。
建設綠色高效和智能安全的數(shù)據(jù)中心已成為行業(yè)趨勢,百度追求的低能耗數(shù)據(jù)存儲技術,采用世界最先進的架構和技術以及引入AI智能管理,既是在“節(jié)能減排”思想指導下的一次進化,也是下一代數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關鍵。
未來隨著國家對碳中和目標的進一步推進,百度還將秉持不斷創(chuàng)新的精神,繼續(xù)開源減排,推動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)朝著綠色、安全、可持續(xù)方向發(fā)展。在加速建設大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的同時,引領中國數(shù)據(jù)中心向綠色數(shù)據(jù)中心、高效數(shù)據(jù)中心轉變,積極為國家圓滿完成2060 年碳中和目標貢獻更大的力量。“碳中和”時代已來,百度大力推動數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排。