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能耗問題顯現(xiàn) 實現(xiàn)綠色新基建要過幾道關(guān)?

2022-03-24 10:45 來源:經(jīng)濟參考報 次閱讀
 
能耗問題顯現(xiàn) 實現(xiàn)綠色新基建要過幾道關(guān)?

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圖為工作人員對杭州市余杭區(qū)超山風(fēng)景區(qū)的5G基站進行蓄電池梯級利用優(yōu)化改造工作。(國網(wǎng)浙江電力供圖)

數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展推動數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長,能耗問題開始顯現(xiàn)?!督?jīng)濟參考報》記者近日在浙江、海南、湖南等地采訪發(fā)現(xiàn),數(shù)字經(jīng)濟帶動數(shù)據(jù)傳輸、存儲、計算、應(yīng)用環(huán)節(jié)和互聯(lián)設(shè)備能耗大幅上升,使得部分新基建成為耗電大戶。相關(guān)專家指出,部分新基建如果邁不過能耗這道坎,將會使綜合效益大打折扣,應(yīng)采取措施推動新基建進一步實現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。

  部分新基建能耗問題凸顯

  近年來,新基建在我國發(fā)展迅猛。新基建項目主要包括的5G基建、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、特高壓、人工智能等,這些領(lǐng)域也是當(dāng)前各地高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。公開資料顯示,深圳于2020年發(fā)布首批95個新基建項目,總投資額4119億元。同年,上海也發(fā)布了未來3年約2700億元的新基建投資項目。

  與此同時,部分新基建的能耗問題日益凸顯。

  以新基建中的核心基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心為例,其能耗巨大已成為一個無法回避的問題,被公認(rèn)為“不冒煙的鋼鐵廠”。

  國家綠色技術(shù)交易中心副主任劉周斌介紹,數(shù)據(jù)中心是集中儲存和處理數(shù)據(jù)的場所,在驅(qū)動服務(wù)器等硬盤設(shè)施所需的電力之外,還需要通過空調(diào)、冷水機等輔助設(shè)施降溫,以及備用電源提供不間斷電源保障。2020年1月至5月,一座東部城市的53座數(shù)據(jù)中心“吃”掉了總計5.97億千瓦時電量,相當(dāng)于當(dāng)?shù)?0萬個家庭一整年的用電量。

  國網(wǎng)杭州市余杭區(qū)供電公司綜合能源事業(yè)部常務(wù)副主任李楠告訴記者,5G卡的數(shù)據(jù)運行速度、頻率比4G快很多,但5G基站功耗約為4G基站的3.5倍。

  同時,由于信號傳輸距離縮短,基站覆蓋面積變小,5G基站數(shù)量必須比4G基站數(shù)量多很多才能達到相同覆蓋范圍,總體能耗也會大大增加。因為耗電量大,“5G時代,通信行業(yè)是給電力公司打工的”等調(diào)侃之語在業(yè)內(nèi)廣為流傳。

  中國移動海南公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,隨著5G、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、云計算等新基建的建設(shè)及遠期6G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),企業(yè)能耗將長期處于高速增長態(tài)勢,處理好發(fā)展和減排的平衡問題是企業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)。

  數(shù)字時代高度依賴數(shù)字設(shè)備,幾乎所有數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施均由電力驅(qū)動且需24小時不間斷運行,5G基站、數(shù)據(jù)中心、邊緣計算服務(wù)器等消耗的電量遠大于日常電子消費品。但由于數(shù)字設(shè)備在傳統(tǒng)六大高耗能行業(yè)范圍之外,是新產(chǎn)業(yè)、新事物,人們往往會忽略其能耗狀況,數(shù)字設(shè)備能耗問題難以受到應(yīng)有的重視。

  實現(xiàn)綠色新基建還有幾關(guān)

  中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)委員會秘書長呂天文等專家表示,部分新基建能耗總量控制問題非常緊迫。近年來,我國數(shù)字新基建能效水平不斷提高,一些優(yōu)秀綠色數(shù)據(jù)中心電源使用效率(PUE)全球領(lǐng)先,5G基站的單站能耗相比5G建設(shè)之初下降了約25%。但隨著中國數(shù)字化業(yè)務(wù)呈倍數(shù)級增長,新基建的能耗和碳排放量的總體規(guī)模仍呈現(xiàn)上升趨勢。

  咨詢機構(gòu)ICTresearch預(yù)測,我國數(shù)據(jù)中心面積到2025年將由現(xiàn)在的3000萬平方米快速增長到6000萬平方米。而據(jù)業(yè)內(nèi)人士測算,一個數(shù)據(jù)中心從建成到退役的全生命周期成本中,能耗成本占據(jù)40%-50%。

  “現(xiàn)在的區(qū)域布局存在一定問題。由于帶寬、資源、環(huán)境、經(jīng)濟的一些因素,數(shù)據(jù)中心主要集中在京津冀、長三角和珠三角。這種發(fā)展趨勢導(dǎo)致形成了一些電力使用的孤島,數(shù)據(jù)中心變成了吃掉當(dāng)?shù)啬芎牡摹娎匣ⅰ!眳翁煳谋硎尽?/p>

  中國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟此前發(fā)布調(diào)研報告稱,中國中西部的數(shù)據(jù)中心資源相對過剩,西部的數(shù)據(jù)中心整體空置率在50%以上,部分區(qū)域上架率不足10%。報告顯示,造成西部空置率高的主要因素是:客戶需求不足、網(wǎng)絡(luò)資源支持不足、位置偏遠、 本地運維人才匱乏等。

  同時,基于降碳的緊迫性,新基建節(jié)能產(chǎn)品步入創(chuàng)新爆發(fā)期,一些高能效的供配電產(chǎn)品以及組裝和模式的創(chuàng)新不斷出現(xiàn),如疊層數(shù)據(jù)中心、廂體數(shù)據(jù)中心、柜式數(shù)據(jù)中心等。

  但部分新基建節(jié)能產(chǎn)品普遍存在的問題在于缺少標(biāo)準(zhǔn)和被廣泛認(rèn)可的概念、技術(shù)方案,給新基建產(chǎn)品節(jié)能改造帶來很大障礙?!皼]有標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計院如何設(shè)計?如何把它們落地應(yīng)用?就存在問題?!眳翁煳恼f:“舉個例子,老舊數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造市場發(fā)展非常迅速,但基本是散點式的,缺乏共識,就會導(dǎo)致部分項目難以落地?!?/p>

  此外,部分新基建產(chǎn)品的能源效率尚未獲得全過程測算和管理,能源效率突出的問題是片面要求基礎(chǔ)設(shè)施的能效,對于用電量最大的IT設(shè)備缺乏有效能效監(jiān)管,服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲還沒有能效標(biāo)準(zhǔn)或正在制定標(biāo)準(zhǔn),而這些都是耗電量非常大的設(shè)備。

  多路徑探索新基建“減碳”

  業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,新基建和綠色低碳不是“對手”而是“朋友”,需探索多條路徑持續(xù)為新基建“減碳”。

  首先,應(yīng)進一步科學(xué)統(tǒng)籌地區(qū)間布局,高效使用綠電。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,“東數(shù)西算”將東部地區(qū)有關(guān)后臺加工、存儲備份等非實時算力需求盡可能向西部風(fēng)光資源富集、氣候適宜的地區(qū)轉(zhuǎn)移,能夠提升數(shù)據(jù)中心和5G基站綠色電能使用水平。

  國家超級計算長沙中心總工程師、湖南大學(xué)教授唐卓在接受媒體采訪時表示:“‘東數(shù)西算’工程絕對不是對東部經(jīng)驗的直接復(fù)制,該工程對數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出了更高的要求。新的數(shù)據(jù)中心在建設(shè)之初便要立足算力網(wǎng)絡(luò),設(shè)計高存儲量、高帶寬,通過統(tǒng)一規(guī)劃,實現(xiàn)算力資源合理調(diào)度,進而降低能耗?!?/p>

  其次,加快創(chuàng)新節(jié)能技術(shù),建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。海南省綠色金融研究院管委會主任尤毅認(rèn)為,應(yīng)加快節(jié)能5G基站等推廣應(yīng)用,采用新工藝、新材料、新方案、新設(shè)計,降低基站設(shè)備能耗。

  劉周斌等專家建議,支持采用液冷、機柜式模塊化、余熱綜合利用等方式建設(shè)數(shù)據(jù)中心。2020年10月,浙江寧波北侖高塘變電站建設(shè)了浙江首臺PUE低于1.1的室外模塊化浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心,相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,每年可節(jié)約電量49萬千瓦時。

  同樣不可忽視的是加強精細(xì)化管理,妥善處理能耗增長點。李楠建議,用系統(tǒng)思維從全生命周期的角度,鼓勵在數(shù)據(jù)中心和5G網(wǎng)絡(luò)管理中應(yīng)用人工智能技術(shù),加強自動化、智能化能耗管理,“我們監(jiān)測到,每天的飯后時間是5G基站用能高峰,功率最高、能耗最大。5G基站原本也有備用電池,通過技術(shù)改造可以在全社會用電低谷的凌晨1點至7點、中午13點至15點充電,在全社會用電高峰的上午9點至11點、傍晚18點至20點放電,電費可下降一半?!?/p>

  浙江移動董事長鄭杰建議,將數(shù)字新基建納入碳排放權(quán)交易市場和用能權(quán)交易市場,實行綠色金融配套的政策框架和激勵機制,探索節(jié)能降碳財政獎補機制。(記者 史衛(wèi)燕 朱涵 夏天 張建 長沙報道)

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