數(shù)據(jù)中心能源管理：向可再生能源過渡

過去幾年，全球新冠疫情大流行帶來了快速的數(shù)字化轉型，我們在網(wǎng)上度過的時間比以往任何時候都多，數(shù)據(jù)中心是這一數(shù)字化轉型的核心。但是，盡管數(shù)據(jù)中心極大地造福了我們的生活，但它們也消耗了大量的電力。鑒于發(fā)電排放在氣候變化中的作用，從而使得數(shù)據(jù)中心碳排放成為一個關鍵問題。

那么我們如何解決這個問題呢？數(shù)據(jù)中心所有者可以使用哪些方案來減少對氣候的影響？

數(shù)據(jù)中心用電

據(jù)估計，數(shù)據(jù)中心消耗的電力約占全球用電量的1%。全球數(shù)據(jù)中心的消耗量估計超過200TWh，消耗的電量超過波蘭一個國家的總消耗量。

然而，數(shù)據(jù)中心在過去十年中在能源效率方面取得了巨大進步。在最近的一項研究中，研究者估計2018年數(shù)據(jù)中心用電量比2010年增長了6%。而同期全球數(shù)據(jù)中心計算實例增長了550%。對于該行業(yè)來說，這是一個巨大的成功故事。

資料來源：全球數(shù)據(jù)中心能源使用估算

減少影響的效率實踐

數(shù)據(jù)中心通常使用標準的效率指標，即電源使用效率 (PUE)。數(shù)據(jù)中心PUE通過比較所需的建筑總功率與運行計算設備所需的功率來深入了解其能源效率。根據(jù)Uptime Institute的調查，平均PUE在過去十年中從 ~2.0 下降到 ~1.6。目前，Google 的數(shù)據(jù)中心運行效率最高，PUE 約為 1.1。

資料來源：Uptime Institute 2020 年全球數(shù)據(jù)中心調查

PUE 在過去十年中的進步是由于以下原因。

數(shù)據(jù)中心清潔能源領導者

提高能源效率并不是減少數(shù)據(jù)中心對氣候影響的唯一途徑?？稍偕茉床少徥窃撔袠I(yè)用于減少甚至消除范圍 2 排放的另一項關鍵策略，范圍2排放占該業(yè)務的最大份額。對于尚未購買可再生電力的數(shù)據(jù)中心，有多種購買可再生能源的選擇。其中包括簽署虛擬或實體企業(yè)購電協(xié)議、現(xiàn)場發(fā)電、綠色關稅和可再生能源證書。

在過去十年中，數(shù)據(jù)中心行業(yè)一直是可再生能源采購的核心驅動力。2020 年，科技巨頭亞馬遜、谷歌和 Facebook 躋身清潔能源十大買家之列。這三者都有重要的數(shù)據(jù)中心運營。

資料來源：FDI 情報/可再生能源買家聯(lián)盟 (REBA)

托管公司也一直活躍在可再生能源領域，Equinix等公司成為清潔能源采購領域的領導者。

跟蹤數(shù)據(jù)中心的 24/7 可再生能源之旅

對于已經(jīng)購買可再生能源的數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在有機會讓您的采購更上一層樓。谷歌、微軟和Iron Mountain等行業(yè)參與者可以提供靈感來源。

跟蹤數(shù)據(jù)中心的 24/7 可再生能源之旅

對于已經(jīng)購買可再生能源的數(shù)據(jù)中心，現(xiàn)在有機會讓采購更上一層樓。谷歌、微軟和Iron Mountain等行業(yè)參與者可以提供靈感來源。這些市場領導者計劃從每年100%可再生能源過渡到每小時100%可再生能源。這些參與者采用了這種策略，因為人們認為每年進行匹配不足以實現(xiàn)電網(wǎng)完全脫碳的目標。

資料來源：谷歌 - 到 2030 年全天候使用無碳能源運營

全天候可再生能源

在他們的白皮書中，谷歌制定了實現(xiàn)24/7小時可再生能源的戰(zhàn)略。他們強調了一些可以用來實現(xiàn)這一戰(zhàn)略的創(chuàng)新方法。

需要混合可再生能源采購方案。例如，太陽能光伏發(fā)電不會在夜間發(fā)電，因此夜間需要備用可再生能源。這意味著潛在的24/7電源可以包括太陽能光伏、風能、水力和生物能的混合，以實現(xiàn)高比例的每小時可再生能源匹配。谷歌估計，通過其位于智利的一個數(shù)據(jù)中心混合使用太陽能和風能，它可以實現(xiàn)超過90%的每小時匹配率。

即使混合使用可再生能源，也很難始終實現(xiàn)100%的可再生能源。將需要某些形式的能量存儲?？梢酝ㄟ^鋰離子或液流電池提供短期能量存儲。Power-to-X 解決方案可以提供更長期的存儲。綠色氫是一種Power-to-X燃料，可用于在燃料電池或氫渦輪機中產(chǎn)生清潔能源。這種可再生能源可以幫助填補間歇性風能和太陽能造成的電力缺口。

碳智能負荷轉移也可以在24/7可再生能源中發(fā)揮作用。通過這種方法，具有負載靈活性的公司將他們的用電量轉移到電網(wǎng)碳系數(shù)較低的小時數(shù)。

例如，加利福尼亞電網(wǎng)主要由正午太陽能發(fā)電主導。這意味著這些時間的碳系數(shù)通常比夜間低。通過將電力消耗轉移到更低的碳小時，企業(yè)將對碳排放產(chǎn)生積極影響并支持電網(wǎng)的運行。

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