【中国碳公司评选】数据港：计划到2030年实现100%采用可再生综合能源解决方案

　　已做措施：

　　一直以来，数据港高度关注数据中心的绿色、节能、高效和智能化，在能效提升、可再生能源利用，清洁能源应用、推广先进节能技术等方面都取得了不菲成绩。数据港宝山数据中心曾荣获国家首批“绿色数据中心”、数据港张北2A数据中心荣获“数据中心科技杰出奖（能效）”等殊荣，在绿色和平组织近期刚刚发布的《绿色云端2021 中国互联网云服务企业可再生能源表现排行榜》中，数据港凭借在可再生能源表现、能源信息披露、节能减碳表现、影响力等四大维度的突出实力，在参与评选的众多行业领先数据中心企业中脱颖而出，取得了排名第三的骄人成绩。2020年数据港全国25大数据中心加权平均PUE已达到1.23，其中采用液冷技术的数据中心最低PUE已可达到1.09，PUE等核心技术指标比肩Google， Amazon， Facebook等顶尖企业。

　　数据港专注投资运营专业化、集约化的超大型数据中心，该业务模式在能效管控方面已经淘汰了落后分散的企业自建型数据中心模式。从产业规模来看，规模化、集约化的大型和超大型数据中心，相比落后分散的小型数据中心，更能充分发挥在资源、能源、管理等方面的规模效益，降低部署和运维成本，是促进碳中和、碳达峰的先进典范。

　　过去十年我们在绿色低碳数据中心技术创新和运营优化中进行了大量卓有成效的探索。其中，我们服务于某大型公有云客户的数据中心目前部署了全球最大的浸没式液冷服务器集群，其服务器浸泡在特殊冷却液，PUE逼近理论极限值1.0，每年可节电7000万度以上，无可争议地树立了国际低碳绿色先进水平的新标杆。

　　数据港一直提倡“全生命周期管理”，“全生命周期管理”是数据港人多年来总结出的一整套系统工具和方法论，我们从数据中心的 选址、架构选取、图纸设计、施工建设、采购、验证、运维7个阶段高度关注绿色、节能：

　　在选址阶段：我们拥有专业的资源开发及选址团队，从一开始就整体把控包括地质、气候、人文等一系列的资源环境因素，确保选址的科学性及合理性（如选择可再生能源丰富的张北地区，清洁能源丰富的地区）

　　在方案、架构、设计阶段：数据港在方案与架构上采用多种制冷方式；根据属地气候、市政条件等多种因素采用多种制冷新技术，在制冷方式上，除了常规的水冷冷冻水与风冷冷冻水制冷系统外。1、在北方机房采用新风直接自然冷却，年均PUE 1.15；2、在缺水地区和合作伙伴一起采用干冷器制冷技术节水节能，目前全国规模最大的应用此技术的数据机房，年均PUE 1.20，年节水高达95%以上；3、近期与合作伙伴一起在数据中心大规模采用的全浸没式液冷技术，年均PUE 可达1.09，液冷技术不止实现了PUE的降低，更是在单位服务器功耗下能尽可能的最大提升服务器算力的一种方式。

　　电气技术方面：数据港在全国范围内的机房部署过UPS系统、HVDC系统、巴拿马电源系统等；除此之外，在碳减排方面，在北方数据中心采用柔性交直流配电网工程示范，首次实现了智能电网与云计算产业的深度结合，充分利用清洁能源，还建构了光伏发电的高消纳的新模式，降低了电能的变换损耗约2%。

　　在施工及设备采购这个阶段：数据港会采用优质的能效高的设备，比如采用优质的变压器提高电能的利用率，用智能PDU温度传感器，实时监控机房温度，降低机房制冷方面能耗。

　　运维管理阶段：通过智能化运维，大数据采集、分析等技术在保证SLA达成的前提下，优化数据中心的能效管理，降低数据中心PUE 。

　　综上所述在全生命周期绿色节能，数据港不局限在一个点、一个设备或者一个阶段，而是从全局发展的动态的眼光去看节能问题：

　　节能案例：

　　案例1：全浸没式液冷数据中心：

　　由数据港与合作伙伴共同建设完成的一液冷数据中心正式启用，该数据中心采用了液冷节能技术、高压直流（HVDC）、供配电分布式冗余（Distribution Redundancy）、智能AI优化算法等多项节能技术进行规划设计与建造。

　　数据中心液冷节能技术很好的解决了传统技术痛点。和传统的风冷技术相比，液体导热能力是空气的25倍，同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍。其次，同等散热水平时，液冷噪音水平比风冷噪音降低20-35分贝。另外在耗电量方面，液冷系统约比风冷系统节省电量30%-50%，这使得数据中心有望摆脱地理位置等环境限制，顺应物联网等应用所需要的边缘数据中心小型、分散和靠近用户的需求。

　　数据中心液冷节能技术是通过液冷机柜（tank）内的冷却液体（如电子氟化液等）对IT设备直接接触来吸收其发热量的冷却方式，吸热升温后的冷却液经换热器将热量传递给数据中心冷却水系统并排至室外。由于冷却液体代替了空气，具有更高的散热效率，不再需要风冷场景下的大型压缩式制冷设备，也不需要末端空调，甚至不再需要服务器风扇，全年依靠冷却塔散热，极大降低了空调系统整体能耗。经设计测算，新建数据中心项目在采用液冷节能技术方案后，该数据中心年均PUE可以降低至1.09-1.18左右，每年可以节省用电量大约7000万度左右，有效实现了数据中心绿色节能。

　　之所以使用液冷方案我们可以理解为是数据中心架构的重要革命，而不是暖通系统的更新，最重要的一点是，液冷技术让服务器取消了后端的散热风扇，也就是说服务器会将更高效的将电能转化为算力，这一点并不能在PUE中体现，但是对于单位能耗的算力提升才是液冷所贡献的主要价值。

　　案例2：干冷器数据中心：

　　相较于传统的系统形式，干冷器自然冷却系统具备投资造价低，降低机房的建设成本、减少了社会资源消耗等优势。干冷器自然冷却系统的应用可以有效节省电力消耗、水资源消耗；在此地区传统架构机房的PUE值约为1.35，而干冷器系统的PUE值仅为1.25，年节约电力消耗3400万kWh；年用水小时数仅为148小时，较传统冷却塔的用水时间减少8600小时，年节水高达95%以上。 

　　案例3：数据中心柔直供电

　　数据港张北小二台机房在设计选址初期，为实现数据中心绿色高效节能的设计理念，优先考虑当地政府大力推荐柔直供电技术，经过现场多次调研，张北现场风电场及光伏供电应用广泛，占比高达50%以上，使用柔直供电既可以实现了智能电网与云计算产业的深度结合 ，满足现场数据中心高可靠性供电、绿色用能和直流用电的新需求，同时直流配电使数据中心节省约10%~20% 的能源消耗，电网提供直流电有助于数据中心降低设备投资约1% ，符合绿色高效节能理念；在技术方面首次开展了中低压交直流配电网成套设计，交直流配电网在国内外陆续有工程实践开展，技术路线各不相同，尚无系统开展中低压交直流配电网成套设计记录， 张北小二台交直流配电网及柔性变电站示范工程成套设计填补此项空白，首次系统给出了基于柔性变电站的交直流配电网的设计理念、原则和方法，为相关工程开展做出示范和借鉴。

　　未来计划：

　　未来，数据港将以实际行动助力中国践行2060碳中和承诺，不断推进数据中心节能新技术的应用，计划到2030年实现运营范围内所有新一代超大规模数据中心100%采用可再生综合能源解决方案，建设利用清洁能源数据中心装机容量计划不少于1.6GW。2030年公司数据中心能源加权PUE由2020年的1.23进一步下降到1.18以下。

　　此外，在非化石能源利用方面，数据港新建数据中心将继续优先考虑可再生能源供应优势区域，通过在太阳能、风能等可再生能源富余地区进行选址，使用清洁能源来实现数据中心用能的绿色低碳化。早在2016年，数据港就在全国五大风力发电基地之一的河北省张北县建设了一个大规模采用风能和太阳能为主要能源的超大型数据中心， 数据港张北数据中心所接入的国网冀北电力，早在2017年时新能源装机总量已达到占统调装机的51.2%。数据港张北数据中心每年使用清洁能源电量约1亿千瓦时，是当时全亚洲最早大规模应用清洁能源的绿色低碳数据中心之一。

　　同时，我们将不断探索数据中心热能回收，促进周边社区碳减排等环保先进举措，例如我们目前在北方地区的数据中心产生的热量能供给园区内其他功能建筑采暖与生活热水。

　　最后，我们也将考虑在可再生能源上下游产业链开展战略性投资，与上下游供应链合作伙伴一起推动数据中心产业低碳减排进程。

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责任编辑：卫晓丹