可持续发展—助力数据中心向净零迈进-ABB

—白皮书可持续发展—助力数据中心向净零迈进目录04五步实现数据中心可持续发展06聚焦：数据增长的驱动因素07 第一步：评估——无法衡量之物不可控10第二步：合作——与当地电力公司合作，充分利用可持续能源12 第三步：设计——尽可能地减少能耗，高效运营18第四步：维护——保持高效运行19第五步：回收——报废再利用和资产处置20ABB，助力数据中心可持续发展21参考文献—4可持续发展 —让你的数据中心实现碳中和—五步实现数据中心可持续发展加快迈向净零未来之旅— 采取行动，建立更加绿色的数据中心生态系统数据中心市场对能源效率战略并不陌生，近年来，数据中心市场在关键任务领域以身作则，致力于实现碳中和，众多头部企业已经 规 划了在2030年前打造 净 零 排 放 数 据中心生 态系统。即 便 面 对 数字化加速发展，数据需求驱动着前所未有的增长，数据中心市场仍致力于兑现其承诺：购买100%的无碳能源、使用低碳排放值的基础设 施及IT设备、重复使用和维修、将节约用水放在首位、回收热能，并通过实现可衡量的目标，来证明其能源 效率。近期的研究证实，数据中心的计算产出从2010年到2018年增加了6倍，而同期的能耗仅升高了6%。1这些令人瞩目的成就为进一步提高数据中心的整体可持续性奠定了基础。 — 数 据中心市场必须保 持 在实 现“ 绿色革命”总体规划的轨道上未 来 几 年 ，全 球 数 据 需 求 将 直 线 上 升，预 计 到2025 年 将达 到181 ZB 2。导 致 这一增长的宏观 驱动因素有很 多：联网设备的急剧增长和技术普及：预计将从 2 0 2 1 年 的 1 3 8 亿台 增 加 到 2 0 2 5 年 的309亿台 3。突如其来的居家办公：导致网络流量激增40％ 4。数 据 驱 动 型 经 济 的 兴 起：9 5% 的 企 业 认为，管理非结 构化数 据的需求，是其业 务中的一个问题，并对其如何驾驭市场、如何 预 测 未 来以 及 如 何 调 整以 适 应 市 场 趋势产生了影响 5。A I 大 模 型：将 推 动 算力需 要 的 大 规 模 增长。机 架容量可能突破两位 数，计算中心整体规模可能高达数百兆万，消耗更多的 电力能源。5五步实现数据中心可持续发展数 据中心在设 计 和运营方面都 积极采纳可持 续性措施，使其作为积极变革的力量— — 但仍有许多工作需要完成。如今，客户更加寻求拥有良好的环保记 录 的 数 据中心 提 供 商，各国 政 府 也都 加 快 迈向减碳目标和净零排放目标。为了保持自身在可持续发展转型中的领先地位，数据中心市场必须继续拥抱人工智能（AI）赋能基础设 施、远程管理、先进的数据中心设计和能源管理系统等领域的进步。过去，可 持 续 发 展 一度 只被 超 大 规 模 的 企 业 所关注，而今，世界各地不同规模的托管数 据中心都在规 划 和 落 实可 持 续 发 展 之 路，这 最 终将合力建 成一个更加低碳高效的生态系统。越来越多的托管用户要求以有意识的、净零或可持续的方式存储数据，这意味着，他们选择的数据中心提供商，能够提供完整可验证的可持续性认证。对于 希望 针 对这一不 断 增长的 需求占 据主导 地 位的托管提供商而言，加快可持续发展步伐，是领 跑这个市场的关键，因为很快该市场将视可持续性为先决条件，而非加分项，政策导向进一步也为数据中心绿色低碳高质量发展指明了前进的方向。为了支持这些工作，ABB的数据中心专家撰写了这份白皮书，探讨了实现数据中心可持续发展的五个关键步骤，每个步骤都包含了大量的意见和建议，并 综 合 考 虑 到 了 市 场 上 的 现 有 技 术 和 创 新 的 融合：第一步第二步第三步第四步第五步评估无法衡量之物不可控合作与地方当局合作，采购或整合可持续能源。设计最大限度地提升新能源使用比例，提高能源使用效率。维护用数字化，提高运营效率。回收报废再利用和资产处理6可持续发展 —让你的数据中心实现碳中和—聚焦：数据增长的驱动因素物联网（IoT）连接数字化设备所实现的便利性和效率，掀起了一阵自动化浪潮，它渗入 到我们的生活、出行和工作方式中。据估计，到2025年，物联网连接设备将产生79.4 ZB的数据，足以填满大约8万个数据中心。6工业4.0工业4.0一词，描述了制造业如何利用现代和未来的计算能力和网络连接的进步。为了使之成功，计算机系统将通过数据解析物理世界，并相互通信。因此，工业4.0对 数 据有着无尽的需求，这一点不足为奇，这些数据需要得到有效的收集和存储，从而推动了全球范围内数据中心设 施的增加。自动驾驶汽车随着无人驾驶汽车和自动驾驶汽车成为主流，电动出行行业必须打造一个生态系统，让这些新生代的车辆能够相互通信，并与周围的基础设 施乃至与行人相互 通信。据 估计，按 每天行驶一小时计算，单是每 辆自动驾驶 汽车每天就会产生4000GB的数据。10将这种巨大的数据需求与大城市的汽车数量相乘，再加上街 道 互 联 基 础 设 施 相关 数 据，就 不 难 理 解为何创建自动驾驶 交 通 系 统 将成为数 据中心增长的一大驱动因素。7聚焦：数据增长的驱动因素—第一步：评估—无法衡量之物不可控— “除非知道自己消耗了多少能源、这些能源是如何分配的、在哪里出现了浪费，否则你是无法提高能效的。这么做可以使你现在以及未来当你在可持续发展道路上取得进展时，做出明智的决策和有针对性的改进。”— 测量-PUE确定数据中心可持续发展之路的第一步，同时也是最为关键的一步，就是评估能源的使用情况，业内最 常用 的 标 准 是 电 能 利 用 效 率（P U E）。简 而 言之，PUE计算 的是 总 输入能 源 和总IT 负载 能 源 之差，它以比值表示，理论值最低为1，对于许多数据中心来说，这仍然是无法实现的。东数西算国家工程定义了东部地区枢纽的数据中心不大于1.25，西部 枢 纽 的 数 据中心 不大于1 . 2 .非 枢 纽节点的 数 据中心，在逐步向这些指标靠近。这是数据中心审批立项建设的最基本的条件。步骤PUE越低，说明IT的用电就越多，现代数据中心的PUE大多在1.5 -1.7，最先进的设 施可以达到1.1。需要牢记的是，数据中心会因为包括环境因素（例如：湿 度）在内的一系列变量，而有不同的表现。因此，PUE应该 被 视 为一 个 独立的 性 能 基准 — 起点以及用于衡量成功与否的标志。理 论而言，计算PU E 应该 只需 要 两个 测 量 值 — 输入能 源 和 IT 负载 能 源，但 是 随 着 数 据中心变得愈发复杂，技术变得愈发丰富，PUE的评估也变得愈发复杂。The Green Grid是一家致力于提高数据中心资源效率的非营利性行业合作联盟，他们提出了一种有效的方法，即建议监测为期一年的PUE，通过持续测 量，来 补 偿 数 据中心内发生的 峰 值 和 额 定 负载变化。如果无法做 到这一点，The Green Grid的建议是采用另一种方法，即测量PUE不少于一个月的时间，并 确保数据中心在这段时间内的负载，相对于其特定环境而言具有典型性。8可持续发展 —让你的数据中心实现碳中和在评估PUE时需要考虑以下关