全国已建设246家国家绿色数据中心!绿色数据中心如何创建、评价与认定?

国家绿色数据中心在电能利用效率(PUE)、可再生能源利用率、水资源利用效率(WUE)等方面均处于行业先进水平:

(1)电能利用效率显著提升。入选国家绿色数据中心PUE值呈逐年下降趋势,部分绿色数据中心能效达国际先进水平。2023年度国家绿色数据中心PUE平均值为1.26。其中,抖音—秦淮官厅湖新媒体大数据产业基地一期、中国电信(国家)数字青海绿色大数据中心、中国科学院计算机网络信息中心信息化大厦等绿色数据中心PUE值约1.15。

(2)水资源利用效率明显改善。2023年度国家绿色数据中心WUE平均值为1.08L/kWh。其中,雄安城市计算中心(一期)机房、南京市浦口区城市数字治理中心、中国电信中部云计算大数据中心WUE值均低于0.7L/kWh。

(3)可再生能源利用取得积极进展。2023年度国家绿色数据中心可再生能源电力平均利用率达到50%以上。其中,中国电信(国家)数字青海绿色大数据中心、抖音—中联绿色大数据产业基地等数据中心可再生能源利用率达到100%。

(4)积极落实“东数西算”工程。依托“东数西算”八个国家算力枢纽节点、十个国家数据中心集群,相关地区加快布局建设绿色数据中心。在重庆、贵安、张家口等国家数据中心集群,先后培育建设34家国家绿色数据中心。

(5)有效带动节能技术创新。国家绿色数据中心积极采用液冷、高压直流等高效冷却技术产品、智能化运维管理技术及模块化系统解决方案等,一批先进适用节能技术产品得到普及推广,有效带动数据中心整体能效水平提升和绿色低碳发展。

02 绿色数据中心如何创建

华为凭借在数据中心建设领域的多年实践,提出了“4步走”的全生命周期节能观点,致力于帮助项目方规划、建设并管理一个高能效、环境友好的新一代绿色数据中心。

1、规划为先,制定合理的建设目标

在规划阶段,确定建设规模、标准、选址、分期计划,技术上要明确可用性、功率密度、PUE(Power Usage Effectiveness)等重要指标。

其中的PUE指标是衡量数据中心设施能效的重要依据,通常PUE值越低,能效越好。而PUE值的高低受建设规模、可用性、功率密度,尤其是所在地自然气候条件的制约,其中影响最大的因素是选址。

建设者应该优先考虑全年低温时间较长的地区,或者河边、海边等水源丰富的地区,充分利用自然冷源,降低制冷系统的能耗。另外,选址还应该综合考虑当地空气的湿度、洁净度、酸性气体含量等因素,避免因为过滤、加湿增加额外能耗。

比如华为帮助中国移动在哈尔滨建造的一个试验性的数据中心,结合当地气候条件、空气质量等因素,采用了转轮空调的间接换热方案,在利用室外低温空气的同时,隔绝了机房内外部空气的交换,从而有效地避免了冬季加湿和酸性气体腐蚀等问题。经过第三方检测机构连续6个月的测试,其平均PUE值仅为1.22。为此,该项目获得了当年“DCD绿色数据中心奖”。

2、选择合适的制冷方案

充分利用自然冷源进行免费冷却,是数据中心绿色节能的一个主要发展方向。设计直通风、水源热泵、江水(海水)直接冷却、直接蒸发等等众多的新型制冷系统,其中一些已经显现出较好的应用前景。比如在空气质量良好、温湿度较适宜的地区,可直接利用冷空气作为冷源,实现免费供冷。

为延长利用自然冷源的时间,需要提高对服务器机柜的送风温度,这就对服务器等IT设备提出了更高的要求。近10年来,主流设备供应商改进了其产品设计,使得IT设备能够在35摄氏度、甚至更高的送风温度下正常工作。

在空调系统的末端,缩短送风路径、减小热交换的损耗是降低能耗的主要发展方向之一。空调系统与IT设备之间的热交换,从房间级空调自然送风发展到冷热通道分离和封闭冷(热)通道;在功率密度较高的场景中,行级空调的应用进一步缩短了送风距离,降低了损耗;另外还有尚处于商业应用初期的热管背板、冷水前板等机柜级方案,和处于试验阶段的服务器甚至芯片级冷却方案。其思路都是将换热媒介尽量地靠近需要冷却的IT设备,以提高换热效率。

在中国移动南方基地项目建设中,华为就采用了密闭冷通道、行级空调、热管背板等新技术。与传统的房间级空调相比,在空调末端这一环节可以减少20%~40%的能量消耗。

3、利用清洁能源、提高电气系统效率

供配电系统是另一个能耗较大的环节,提高产品性能与改进系统架构减少供配电系统自身的能耗。同时,充分利用太阳能、风能等清洁能源,可以有效减少碳排放。比如华为在墨西哥为Alestra的数据中心设计的一套以天然气为一次能源的冷热电三联供系统,以天然气为发电机燃料,为数据中心提供100%的电力供应。相比燃煤或燃油机组,其发电环节的碳排放量显著降低。与此同时,燃烧产生的高温废气、废水被重新利用,驱动吸收式冷机运行,产生的冷量能够满足整个数据中心70%左右的需求。

在简化供电结构方面:去UPS化。由于UPS在为IT设备提供优质、可靠电力的同时,自身也要消耗5%左右的电能,已经有越来越多的人尝试用新的电源技术替代基于UPS的方案,包括利用动能的飞轮UPS、减少交直流转换的高压直流方案,以及基于电池组的机柜级备电方案等。

4、运维和管理中不断调整、优化

正确的日常维护有利于各种设施保持在良好的工作状态;另一方面,由于冷机、冷却塔、空调风机等主要耗能设备都存在一个非线性的效率曲线,在设计建造时很难将其控制策略和相关参数一次性设定到位,只能在实际运行中不断进行摸索和调整。另外,IT设备和运维水平能够承受什么样的室内温、湿度范围,也只有通过一定时间的实际运行才能摸索出来。

数据中心建成后,如果安排专门人员有计划地摸索、记录、调整这些运行状态数据,通过2~3年的运行即可达到最佳能耗。

03 绿色数据中心如何评价

《绿色数据中心评价规范》明确提出绿色数据中心评价方法,强调在能源资源高效利用、绿色设计、绿色采购、绿色运维、绿色服务等方面的基本要求。该标准将绿色数据中心划分为三级,一级为最高等级,三级为最低级。

绿色数据中心评价体系由5个类别和17个一级指标组成。

1、能源资源高效利用情况

(1)电能利用效率:定测得的连续一年内数据中心总耗电与数据中心 IT 设备耗电的比值;

(2)设计指标达标情况:连续一年内数据中心实际能源资源利用水平与 设计水平的比较。能源资源利用水平不低于相关政府部门批复的设计指标水平

(3)IT设备负荷使用率:所申报数据中心 IT 设备负荷使用率不低于70%,得 3 分;低于 70% 但不低于 50%,得 2 分;低于50%但不低于 30%,得 1 分;低于 30% 不得分

(4)可再生能源使用比率:可再生能源使用比率比值 不低于 30%得 2 分, 低于 30%但不低于 25%,得 1 分。

(5)水资源利用效率五项:水资源利用效率不高于 0.6L/kW·h 得 2 分

2、绿色设计及绿色采购

(1)绿色先进适用技术产品应用:采用先进绿色节能 技术产品及工业和 信息化部发布的近 3 年《国家绿色数据中心先进适用技术产品目录》相关技术产品建设数据中心;

(2)清洁能源利用系统:心在自有场所建设自然冷源、自有系统余热回收利用或可再生能源发电等清洁能源利用系统及应用情况;

(3)绿色采购:优先采购满足国家有关绿色设计产品评价要求或满足相关节能、节水、低碳等相关标准要求的设备和产品。

3、能源资源绿色管理项目

(1)能源使用管控:结合气候环境、自 身负载变化和运营 成本等因素科学运 维,以实现能源利 用效益最大化;

(2)水资源使用管控:建立节水制度, 充分利用水资源;

(3)节能诊断服务:自愿接受节能诊断服务,并依据诊断结果开展节能、节 水等绿色技术改造并取得实效。

(4)第三方评测:所申报数据中心近两年内由具有 CNAS、 CMA 资质的第三方机构进行评测并出具 符合 CNAS、CMA 要求的相应检测报告, 所申报数据中心据此采取提升改进措 施并取得实效。

4、设备绿色管理

(1)电器电子产品有害物质限制使用管理:所申报数据中心物理界限内的电器电子产品(包括数据中心本身所有及客户托管存放的各类电器电子产品)应符合《电 器电子产品有害物质限制使用管理办 法》的相关规定;

(2)废旧电器电子产品处理:对废旧电器电子产品进行识别,并有具体再利用措施,包括自我利用和与产品生产企业、有相应资质的回收企业共同建立的废旧电器电子产品回收体系;

(3)废弃物管理:各类废弃物均应得到妥善处理, 且符合国家和地方相关管理规定。

5、加分项

(1)可再生能源电力消纳、绿色电力证书消费、余热回收、电池梯级利用等综合能源利用;

(2)标准等绿色公共服务:所申报数据中心围绕绿色数据中心建设主题,通过支 持行业会议、参与研究制定相关标准规范等形式公开 分享自身发展经验,促进数据中心行业绿色发展

04 国家绿色数据中心如何认定

工业和信息化部等部门发布了关于组织开展2023年度国家绿色数据中心推荐工作的通知,因此以该项政策为准,了解如何去申请认定为国家绿色数据中心。

1、基本条件

(1)数据中心所有者具有独立法人资格,数据中心产权清晰,具有明确、完整的物理边界,拥有独立的供配电和制冷系统,且截至申报日已全系统连续稳定运行1年以上。

(2)符合国家新型基础设施绿色高质量发展有关规划和布局要求,实现集约化、绿色化、智能化建设,原则上推荐的数据中心规模应不小于3000个标准机架(公共机构、金融领域数据中心除外)。优先推荐位于国家数据中心集群范围内的数据中心。

(3)机柜资源、算力负荷、网络资源等算力资源利用水平处于行业内先进水平,算力算效水平高。

(4)能源利用效率高,电能利用效率原则上应达到《数据中心能效限定值及能效等级》(GB 40879)中的2级及以上水平,风电、光伏等可再生能源利用水平高,积极利用储能、氢能等技术。

(5)绿色低碳发展水平高,建立并实施绿色采购制度,开展绿色运维,积极提供绿色公共服务,能够协同带动产业链供应链绿色供给能力提升。

(6)近三年有下列情况的,不得申报国家绿色数据中心:未正常经营生产的;发生安全(含网络安全、数据安全、生产安全等)、质量、环境污染等事故以及偷漏税等违法违规行为的(以“信用中国”、“国家企业信用信息公示系统”及工业和信息化部行政处罚决定为准);在国务院及有关部门相关督查工作中被发现存在严重问题的;被列入工业节能监察整改名单且未按要求完成整改的;失信被执行人等。

2、认定流程

(1)各数据中心对照《国家绿色数据中心评价指标体系》开展创建和自评价,可委托符合条件的第三方评价机构开展现场评价及出具第三方评价报告)。第三方评价机构应参照《绿色制造体系评价参考程序》(工信厅节函〔2017〕564号)开展独立评价,并对评价结果的真实性和准确性负责。

(2)省级工业和信息化主管部门会同通信管理局及相关部门组织本地区有关单位(包括属地内中央企业及其下属单位)进行申报,并对数据中心自评价报告、第三方评价报告等材料进行评估确认,择优向工业和信息化部推荐。

(3)中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国广播电视网络集团有限公司所属数据中心由集团公司择优向工业和信息化部推荐。

(4)金融机构、公共机构所属数据中心分别由国家金融监督管理总局、国家机关事务管理局另行通知,并由其择优向工业和信息化部推荐。

(5)工业和信息化部会同相关部门组织专家对推荐材料进行评审,择优确定年度国家绿色数据中心名单并按程序发布。返回搜狐,查看更多

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