华为以创新方案降低PUE助力打赢数据中心绿色攻坚战

上月，国家发改委、网信办、工信部、国家能源局四部委联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，宣告启动实施“东数西算”工程。其中第一项重点任务就明确提出“以数据中心集群布局等为抓手，加强绿色数据中心建设，强化节能降耗要求”，具体包括推动数据中心采用节能技术模式、加快推动老旧基础设施升级、完善数据中心综合节能评价标准体系等。

绿色，已然成为“新基建”和“双碳”国家战略下数据中心未来主要的发展方向，能源结构的深度“脱碳”以及能源利用由粗放型向精细化的升级转变呼之欲出。

“工欲善其事，必先利其器”，技术创新是这场变革的一大源动力。在ICT领域与能源产业皆有深厚积累与出色表现的华为，显然深谙此道。在日前举行的2021中国数据中心绿色能源大会上，这家公司携手“产学研用”各个环节上的领军者，全面探讨了绿色智慧数据中心创新技术的实践路径与突破方向，并基于行业思考与实践，分享了绿电和能源综合利用、PUE全生命周期保障等方面的创新成果。

绿色：数据中心必然趋势

在历史发展的滚滚长河中，人类对先进生产力的追求从未止步。从电气时代到信息时代，再到如今的数字时代，数据成为新的生产要素、算力成为新的生产力。承载数据、提供算力的数据中心正在发挥着越来越举足轻重的作用。

中国信通院发布的《数据中心白皮书（2020年）》 显示，2019年，我国IDC行业市场收入达到878亿元左右，近三年复合增长率约26%，预计未来仍将保持快速增长势头。预计到2021年，我国IDC市场业务收入将达到约1500亿元，到“十四五”末有望超过4000亿元。

但在产业迅猛发展的同时，愈发严峻的能耗问题绝不容坐视。当前，气候环境恶化成为了高悬于人类社会头顶的达摩克利斯之剑，带来冰盖融化、海平面上升、极端天气事件、生物圈崩溃等一系列挑战。联合国环境署的《2020年排放差距报告》发现，尽管出于疫情影响，该年度全球二氧化碳排放量有所下降，但世界仍朝着本世纪升温突破3℃的方向而去，《巴黎协定》设置的2℃和1.5℃两条“生命线”岌岌可危。

去年9月22日，我国在第75届联合国大会上提出力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和，国家和地方也出台了一系列“双碳”政策。而数据中心作为“能耗大户”，2020年能耗占到全国总用电量的2.7%，且增长迅速。要实现“双碳”目标，数据中心的节能减排势在必行，“东数西算”工程的实施很大程度上即着眼于此。

从商业角度看，运营成本的居高不下也已困扰产业多时。在数据中心10年总体拥有成本（TCO）中，电费占比超过50%；非ICT设备能耗中，80%来自制冷系统。能否降低PUE，将直接关系到数据中心的盈利乃至产业的高质量发展。

华为：创新方案引领节能减排

一场围绕“绿色”的攻坚战已经打响，PUE作为衡量数据中心能效水平的指标正是各方发力的重点。以《上海市数据中心建设导则（2021版）》为例，要求新建大型数据中心整合PUE不超过1.3，新建边缘数据中心PUE不应高于1.5。

中国数据中心工作组（CDCC）专家、华为数据中心解决方案销售部总监迟九虹指出，达成“双碳”目标任重道远，绿电以及自然冷源、废能再利用的能源综合利用是实现“零”碳数据中心的有效手段。据测算，PUE每优化0.1，可帮助我国节省用电250亿度，减少碳排放约2千万吨；若全部使用绿电，碳排放每年可减少3.2亿吨。

在这方面，华为已经推出了一系列技术和解决方案，涉及碳排放评估与测算、PUE和CUE仿真、能源合作与工程集成、绿电与储能、AI+BA控制等。

华为数据中心集成业务领域首席架构师齐光育则详细介绍了华为如何以BestDC数字化服务平台，保障数据中心全生命周期的PUE。目前，大部分数据中心基础设施系统都较为复杂，各能效指标间相互制约影响，依靠传统人工手段难以快速、精准地实现能效最优化。而BestDC通过PUE仿真设计、高效节能设备和AI节能调优，实现了全面协同调优，动态匹配负载和环境变化，有效降低数据中心能耗。

在数据中心设计阶段，BestDC可通过仿真计算给出不同负载和环境下可落地的PUE设计值，结合专家在线诊断给出优化建议；交付阶段，以高效设备匹配节能方案，实现低PUE；运维阶段，基于AI算法实时调节制冷系统参数，使系统输出的冷量与IT负载所需相匹配，减少因制冷过剩而浪费的能耗。在实践中，可做到PUE低于1.15，而根据Uptime报告，2020年全球数据中心平均PUE为1.59。

此外，华为还与CDCC及运营商共同启动了《数据中心PUE数字化技术白皮书》的编制工作，该白皮书将于今年11月底正式发布。

数据中心绿色发展既关乎人类生存环境、也出自产业自身需求。而华为聚焦PUE降低，以BestDC等创新节能技术和解决方案为牵引，为我们树立起一个标杆，指引了迈向更低碳未来的通途。在全产业链携手下，相信这场攻坚战必将打赢。

编辑：jq