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成为绿色数据中心新样板,东莞华为云数据中心是怎样炼成的?

2022-07-28 10:30:16 970

今年年初,东西方计算工程正式启动,新的计算网络体系逐渐浮出水面;华为云在数据中心的布局也符合东西方计算项目的理念。

目前,华为云已经在全国部署了5个数据中心。其中,贵州贵安和内蒙古乌兰察布的数据中心构成“南贵北吴”的格局,其他三个数据中心分别部署在京津冀、长三角、粤港澳地区。华为云数据中心的这种冷、暖、热布局,主要是由时延决定的。冷服务主要建在低成本的地方,暖服务可以靠近沿海低成本的地方,热服务要布局在靠近客户需求的地方。

在五大数据中心中,东莞华为云数据中心是华为云全国“前店后厂”粤港澳战略部署的关键前店节点。据了解,该数据中心最大的特点是采用了成熟的预制模块化建设方式,不仅将同规模数据中心的建设周期从18个月缩短至6个月,而且借助冷冻水融合液冷温控系统,将数据中心的年均PUE降至1.3以下。

如今,在“双碳”战略的指引下,绿色数据中心积极应用高效节能技术产品,提高可再生能源消耗,加快高效、清洁、低碳、循环发展已成为行业共识。在东莞华为云数据中心的建设过程中,也离不开基于AI的散热调控iCooling技术、端到端能效调控等一系列高效节能技术的应用,以此来贯彻绿色低碳。

绿色低碳成为数据中心建设“主旋律”

近年来,中国数字经济蓬勃发展,产业规模持续快速增长,连续几年位居世界第二。统计显示,2012年至2021年,中国数字经济规模从11万亿元增长到超过45万亿元,数字经济占GDP的比重从21.6%上升到39.8%。

数字经济的快速发展无疑对数据中心建设提出了新的要求。一大批数据中心项目已经开工建设或投入运营,数据中心产业正在进入快速发展的新阶段。根据中国信通院发布的《数据中心白皮书2022》,2021年,中国数据中心行业市场收入达到1500亿元左右,近三年复合年增长率达到30.69%。

与此同时,数据中心的能耗问题也日益突出。此前,据国家电网能源研究院测算,2020年,我国数据中心用电量超过2000亿千瓦时,约占总用电量的2.7%;预计到2030年,这一数字将超过4000亿千瓦时,占比3.7%。尤其是在“双碳”战略的指引下,绿色低碳成为数据中心转型发展的“主旋律”。

正因如此,2021年7月,工信部在《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》中提出,到2021年底,新建大型及以上数据中心PUE降至1.35以下,到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE降至1.25以下,特别是严寒和寒冷地区。

为配合数字经济的发展和“双碳”战略,华为云也在加速数据中心的建设和布局。五大数据中心的建设不仅具有交付快、稳定、规模大的特点,还具有突出的绿色低碳性能。其中,华为云乌兰察布数据中心和贵安数据中心凭借其优越的地理位置和多项节能技术的应用,将年平均PUE降至1.2以下。

即使是在东莞这样常年高温多雨的地方,东莞华为云数据中心也可以借助华为提供的设备系统和电力系统,以及各种节能技术,将年均PUE控制在1.3以内。与传统制冷方式相比,每年可节约电费1000多万元,成为绿色数据中心建设的典范。

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据了解,作为业内交付速度最快的最大预制模块化数据中心,东莞华为云数据中心由189个预制模块化箱体堆叠而成,将项目现场需要安装的众多单元和系统放在工厂前,组合成标准化的“即插即用”模块,再运至现场组装集成。

从传统的“钢筋混凝土现场施工”到“装配式钢结构建筑工厂预制”,东莞华为云数据中心集成机柜、温控、供电、监控、消防等子系统,不仅可以大大缩短交付周期,还可以实现数据中心的快速上线;还能减少80%的施工用水和建筑垃圾,材料回收率超过80%,施工过程碳排放强度降低90%,使数据中心建设更加环保。

装配式建筑的吊装是行业内的难题,最重要的是准确、快速、平稳、可靠。正因如此,东莞华为云数据中心借鉴了中国古代建筑的榫卯设计理念,与同济大学联合开发的岩石结构体系可以做到18。

9个模块堆叠之后多而不散、大而不倒、高而不晃。即便遭遇地震、台风等极端环境,也能保证数据中心安全。

传统数据中心的施工通常使用平面化的CAD图纸,而机房里的管线盘根错节,呈现立体化特征,平面图很难看到管线之间的交叉干涉。而东莞华为云数据中心则采用BIM 3D设计方式,可提前识别可能发生的碰撞、干涉,降低现场返工率,实现从设计到生产组装的全流程可视、可控、可管、可监测,从而真正实现“设计即所得”。

而通过全面采用智能锂电解决方案,东莞华为云数据中心的运营模式也大大优化。一方面,锂电池占地空间小,在同等备电能力下,采用铅酸电池至少要多占用两到三倍的面积;另一方面,从数据中心运行的全生命周期来看,锂电虽然前期采购成本较高,但使用寿命至少在十年以上,整体成本相比铅酸电池要节约近20%。

聚焦节能技术应用,将绿色低碳进行到底

在数据中心建设过程中,如果说预制模块化的建设方式,是从整体的角度推动数据中心的绿色发展;那么各种节能技术的应用,则是从具体环节入手,将绿色低碳落到实处。

在“双碳”大背景下,PUE已经成为衡量数据中心绿色程度的关键指标,而漏风率是影响数据中心PUE的关键因素。而东莞华为云数据中心采用预制模块化的设计可将漏风率控制在3%以内,进而减少空调运行时间和能耗损失,对降低PUE大有裨益。

而东莞华为云数据中心之所以能实现年均PUE低于1.3,也与一系列数据中心节能技术的应用密不可分。比如,基于AI的iCooling数据中心能效优化解决方案,可在给定的气候、业务等条件下,通过深度神经网络训练得出PUE预测模型,并下发执行及反馈效果,实现制冷到“智冷”的革新性转变,有效降低数据中心PUE。

借助端到端能效调优技术,东莞华为云数据中心可以在全链路实现按需制冷,进一步提升制冷效率。同时,为了实现高效散热、保证数据中心IT设备稳定可靠运行,东莞华为云数据中心还借助华为间接蒸发冷却方案重构温控系统,利用自然界的水和风实现制冷,在节省成本的同时实现降碳。

除此之外,华为也在从供电系统入手,通过打造全新的电力模块助力数据中心绿色低碳。比如,不久前华为推出的电力模块3.0解决方案,通过全新的电力模式,可实现省地、省电、省时、省心,大幅降低数据中心的成本。

为了帮助数据中心实现绿色低碳,华为不仅是众多创新节能技术的提供者,更是实践者。事实上,东莞华为云数据中心作为这些创新技术的试验场,既在落地应用过程中检验了技术和解决方案的可行性和成熟度,也实现了数据中心的绿色节能,可谓一举两得。

从预制模块化数据中心,到智能供配电(电力模块)技术,再到智能锂电、间接蒸发冷却解决方案,华为在数据中心领域的持续创新,正在推动整个行业向绿色低碳、极简高效运维迈进。而在“东数西算”的推动下,我国智算、超算中心的建设正在掀起新热潮,东莞华为云数据中心的创新实践,无疑将为整个数据中心行业提供新的参考借鉴,全面助力绿色数据中心的创新发展。



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