超大型數(shù)據(jù)中心的節(jié)能賬

作為“東數(shù)西算”工程規(guī)劃的國家數(shù)據(jù)中心集群之一，貴州貴安新區(qū)數(shù)據(jù)中心集群依托當(dāng)?shù)貧夂驔鏊?、能源豐富、地質(zhì)條件穩(wěn)定等生態(tài)優(yōu)勢，將主要山體、水系作為總體規(guī)劃優(yōu)先管控要素，提升算力資源利用效率，推進(jìn)節(jié)能降耗，探索綠色節(jié)能低碳之路。

仲夏時節(jié)，貴州貴安新區(qū)天氣清爽。綠樹掩映下，數(shù)據(jù)機(jī)樓林立。大樓內(nèi)，一排排機(jī)柜整齊排列，藍(lán)光躍動間，絲絲涼意撲面而來。

作為“東數(shù)西算”工程規(guī)劃的國家數(shù)據(jù)中心集群之一，貴安新區(qū)數(shù)據(jù)中心集群依托當(dāng)?shù)貧夂驔鏊?、能源豐富、地質(zhì)條件穩(wěn)定等生態(tài)優(yōu)勢，累計引進(jìn)20個數(shù)據(jù)（智算）中心，成為全球集聚大型和超大型數(shù)據(jù)中心最多的地區(qū)之一。

截至目前，貴安新區(qū)已部署智算卡9.58萬張，算力規(guī)模達(dá)到30.7EFLOPS（每秒百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)），占2023年底我國算力總規(guī)模的13.3%，相當(dāng)于6000余萬臺主流筆記本計算機(jī)的算力輸出。如何統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)，貴安新區(qū)數(shù)據(jù)中心集群積極探索，走出一條綠色節(jié)能低碳之路。

算力優(yōu)化上——

提升資源利用效率，減少設(shè)備閑置產(chǎn)生的低效耗能

屏幕上，卡通角色栩栩如生，場景設(shè)計奇幻瑰麗，畫面絢爛立體。在貴安超級計算中心內(nèi)，員工們正在為即將上映的影視大片做特效渲染。

負(fù)責(zé)中心運(yùn)營的貴安新區(qū)科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司董事長李悲鴻介紹，機(jī)房全天候運(yùn)行，設(shè)備在閑置狀態(tài)下仍會大量耗能，推動數(shù)據(jù)從“存起來”向“跑起來、用起來”轉(zhuǎn)變，才能提高服務(wù)器使用效率，減少低效耗能。

如今，貴安新區(qū)各大數(shù)據(jù)中心，正由“存儲中心”向“存算一體、智算優(yōu)先”提檔升級，過去的機(jī)房正加速迭代為智創(chuàng)生態(tài)園。

為提升算力資源利用效率，貴安超級計算中心一邊開拓影視領(lǐng)域業(yè)務(wù)，為《流浪地球2》《深?！贰度w》等100余部影視作品提供渲染算力支撐；一邊拓展在科研計算、新型工業(yè)化、新能源、物流交通、氣象分析等方面的場景應(yīng)用。2020年底投入運(yùn)行以來，貴安超級計算中心平均使用率超過80%。一個個場景應(yīng)用得到開發(fā)，一張張訂單紛至沓來。2023年，中心累計向廣東、上海等地輸送約700萬卡時算力，服務(wù)科研達(dá)1500余次。

運(yùn)用人工智能技術(shù)，動態(tài)監(jiān)測機(jī)房運(yùn)行關(guān)鍵指標(biāo)，使服務(wù)器負(fù)載均衡，提升資源利用率；在屋頂鋪設(shè)光伏系統(tǒng)，采用“自發(fā)自用”方式為數(shù)據(jù)中心辦公區(qū)域供電；采用人體感應(yīng)照明、蓄冷階梯利用、制冷動態(tài)調(diào)整等智慧節(jié)能方式，對余熱和冷卻水進(jìn)行回收利用……國家電投集團(tuán)貴安數(shù)據(jù)中心建成投用以來，已經(jīng)摸索出一套精打細(xì)算的節(jié)能運(yùn)維模式。

在國家電投集團(tuán)貴安數(shù)據(jù)中心集中控制室，可視化平臺高度還原數(shù)據(jù)中心全景視圖，值班人員用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一處機(jī)房圖像，大屏上隨即彈出溫度、濕度、運(yùn)行情況等實時數(shù)據(jù)。

“這是我們的‘智慧大腦’，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心全局、空間、系統(tǒng)、設(shè)備的能效數(shù)據(jù)智能化管理?！币黄陧椖拷ㄔO(shè)機(jī)柜1458個，從行業(yè)規(guī)模上來看，國家電投集團(tuán)貴安數(shù)據(jù)中心不算大，但副總經(jīng)理符南并不打算降低標(biāo)準(zhǔn)，她堅信，只要采取得當(dāng)?shù)木C合運(yùn)維措施，“小身板”也能施展出節(jié)能降耗“大作為”。

運(yùn)行維護(hù)上——

依托當(dāng)?shù)貧夂蛱匦?，融入智能技術(shù)，推進(jìn)節(jié)能降耗

塔吊轉(zhuǎn)動，機(jī)器轟鳴，走進(jìn)貴安新區(qū)馬場產(chǎn)業(yè)新城，南方能源大數(shù)據(jù)中心項目建設(shè)正順利推進(jìn)。在巨大的綠色防護(hù)網(wǎng)下，兩棟機(jī)房樓已現(xiàn)雛形，工人們正忙著安裝通風(fēng)設(shè)施。該數(shù)據(jù)中心規(guī)劃為南方電網(wǎng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)生態(tài)園。

“我們的目標(biāo)是打造一個綠色節(jié)能、共享開放、國際領(lǐng)先的超級能源數(shù)據(jù)中心，僅項目選址就花了1年時間?！蹦戏诫娋W(wǎng)大數(shù)據(jù)服務(wù)有限公司項目經(jīng)理王軍皓說，項目最終落地貴安新區(qū)，既看中數(shù)據(jù)中心發(fā)展的集群優(yōu)勢，更看中這里高端化、綠色化、集約化的發(fā)展定位。

數(shù)據(jù)從貴州貴陽傳輸?shù)綇V東廣州、深圳僅需10毫秒，到浙江杭州僅需16毫秒……去年，全球首條400G算力通道在貴州落地，實現(xiàn)了國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)的直連，圍繞熱點(diǎn)區(qū)域，面向28個城市建成了區(qū)域領(lǐng)先的云專網(wǎng)直連網(wǎng)絡(luò)。

在中國移動貴陽數(shù)據(jù)中心，大樓里服務(wù)器指示燈交替閃爍，卻聽不到嘈雜的轟鳴聲。這里全天候處于運(yùn)行狀態(tài)，不僅需要充足的電力供給保證設(shè)備正常運(yùn)行，還需要為機(jī)房散熱降溫。加快推進(jìn)節(jié)能降耗，成為這個數(shù)據(jù)中心面臨的新課題。????

“采用通道封閉技術(shù)收集熱量，再加上用磁懸浮相變冷機(jī)制冷，降噪的同時，能降低40%空調(diào)送風(fēng)量。”中國移動貴州公司高級數(shù)算運(yùn)維經(jīng)理張明龍介紹，大樓原本是物料倉庫，去年6月經(jīng)過改造，成了一座高效節(jié)能的倉儲式數(shù)據(jù)中心。

張明龍帶著記者登上機(jī)房樓頂，看到一座座黑色水箱整齊排列，每座水箱上還有兩臺大風(fēng)扇?！斑@是冷卻塔，只要環(huán)境溫度低于16攝氏度，冷卻水就可以把熱量傳給空氣，實現(xiàn)利用自然冷源散熱降溫的目標(biāo)?！睆埫鼾堈f，依托貴安新區(qū)的涼爽氣候，機(jī)房全年至少有180天可不啟用水冷主機(jī)換熱，相當(dāng)于每年節(jié)電700萬千瓦時。

貴安產(chǎn)控集團(tuán)建設(shè)實施的我國首個洞庫式數(shù)據(jù)中心，結(jié)合山洞山體特性，采用冷熱通道分離設(shè)置等設(shè)計手法，能源效率指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平；華為云貴安數(shù)據(jù)中心將綠色智能技術(shù)融入整體設(shè)計中，在滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，數(shù)據(jù)中心預(yù)計每年可節(jié)電10.1億千瓦時，減少碳排放80多萬噸……

在貴安新區(qū)，各大數(shù)據(jù)中心紛紛出妙招，運(yùn)用最新理念和先進(jìn)技術(shù)成果，積極探索數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展路徑，集中建設(shè)高效、節(jié)能、綠色的國家數(shù)據(jù)中心貴安集群。

截至目前，貴安新區(qū)有4家數(shù)據(jù)中心獲批國家級綠色數(shù)據(jù)中心，2023年，新區(qū)綠色經(jīng)濟(jì)占比達(dá)42.9%。

規(guī)劃布局上——

將主要山體、水系作為優(yōu)先管控要素，全面推廣綠色低能耗技術(shù)

成立之初，貴安新區(qū)就把大數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵競爭力和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，出臺一系列配套的規(guī)劃文件，提出全面推廣綠色低能耗技術(shù)，構(gòu)建自主可控、安全可靠的數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)。

考慮到生態(tài)環(huán)境的敏感性，貴安新區(qū)提出立足生態(tài)、低沖擊環(huán)境開發(fā)建設(shè)模式。“總體規(guī)劃將主要山體、水系作為優(yōu)先管控要素，比如鼓勵企業(yè)利用自然山體建洞庫式數(shù)據(jù)中心，最大限度減少產(chǎn)業(yè)發(fā)展對環(huán)境的影響?！辟F安新區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)局副局長何麗丹介紹，結(jié)合產(chǎn)業(yè)分布、資源稟賦要求，新區(qū)在馬場產(chǎn)業(yè)新城規(guī)劃數(shù)據(jù)中心集聚區(qū)，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局。

隨著一批超大型數(shù)據(jù)中心相繼進(jìn)駐，貴安新區(qū)數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷壯大，推進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色化轉(zhuǎn)型升級勢在必行。2022年8月，《貴安新區(qū)綠色數(shù)據(jù)中心規(guī)劃建設(shè)指南（試行）》正式發(fā)布，對數(shù)據(jù)中心機(jī)架密度、電能利用效率、建筑和結(jié)構(gòu)等進(jìn)行明確，用于指導(dǎo)新建和擴(kuò)建綠色數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、建設(shè)和管理。

“墻體用的是保溫材料，采用液冷與風(fēng)冷相結(jié)合的技術(shù)降低能耗，確保項目達(dá)到綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。”王軍皓說，貴安新區(qū)對數(shù)據(jù)中心設(shè)立“綠色門檻”，不僅符合生態(tài)文明建設(shè)要求，也有利于促進(jìn)企業(yè)降本增效。

為繼續(xù)優(yōu)化算力布局，貴安新區(qū)在第一版總規(guī)研判的基礎(chǔ)上，通過新一輪資源環(huán)境承載力和國土空間開發(fā)適宜性分析，規(guī)劃出近10平方公里的增量發(fā)展空間，為算力中心和數(shù)據(jù)中心騰出了新型、安全、綠色的發(fā)展空間。