——周桃園 華為副總裁兼數字能源產(chǎn)品線(xiàn)總裁
當你打開(kāi)電腦處理業(yè)務(wù)、瀏覽信息，在手機上搶紅包時(shí)，你可能不會(huì )去計算這背后的碳排放。
2021年政府工作報告提出，今年要扎實(shí)做好碳達峰、碳中和各項工作，“十四五”時(shí)期，單位國內生產(chǎn)總值能耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%。并將這兩項指標作為約束性指標進(jìn)行管理。面對低碳的硬指標，能源消費量快速增長(cháng)的信息通信行業(yè)（ICT）也提出了碳中和目標。其中，華為首次提出了“零碳網(wǎng)絡(luò )”，發(fā)布了數字能源零碳網(wǎng)絡(luò )解決方案。
信息技術(shù)的發(fā)展讓能耗大幅增加
據加拿大麥克馬斯特大學(xué)的研究預測，2040年，ICT的碳排放占全球碳排放比例將從2007年的1.6%上升至14%。2020年，數據中心占全行業(yè)碳排放比例最大，占45%，其次是通信網(wǎng)絡(luò )和終端設備，分別占24%和31%。
在我國，隨著(zhù)5G的商用領(lǐng)域不斷擴大，5G、數據中心規模迅猛擴大的同時(shí)，能耗數據也大幅攀升。華北電力大學(xué)與國際環(huán)保組織綠色和平2019年報告顯示，2018年我國數據中心總用電量為1609億千瓦時(shí)，約占全社會(huì )用電量的2%，超過(guò)上海市2018年全社會(huì )用電量。假如我國的能源結構保持現狀，到2023年我國數據中心用電將會(huì )產(chǎn)生1.63億噸二氧化碳排放，相當于一個(gè)中型國家的碳排放水平。
華為發(fā)布的《通信能源目標網(wǎng)白皮書(shū)》指出，雖然5G網(wǎng)絡(luò )每比特數據的平均能耗僅為4G的1/10，但由于5G站點(diǎn)數量是4G的2—3倍，同時(shí)擁有更大流量，單設備功耗將是4G的3—3.5倍，網(wǎng)絡(luò )整體耗電量將比現在翻一倍，每年超過(guò)1000億千瓦時(shí)。
其實(shí)，ICT能耗劇增主要是因為用戶(hù)數量的劇增，以及相應的通信網(wǎng)絡(luò )和終端設備等新基建的落地和運行。數據顯示，25年前，全球人口總數為56億，移動(dòng)用戶(hù)數不到1億，站點(diǎn)數量?jì)H20萬(wàn)，聯(lián)接數低于0.5億。到2015年，全球人口總數超過(guò)73億，移動(dòng)用戶(hù)已激增至48億，站點(diǎn)數量超過(guò)660萬(wàn)，聯(lián)接數超過(guò)80億。
華為副總裁兼數字能源產(chǎn)品線(xiàn)總裁周桃園說(shuō)，隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的人可以享受到ICT基礎設施帶來(lái)的便利，依靠發(fā)達的網(wǎng)絡(luò )、迅捷的網(wǎng)速，人們可以享受在線(xiàn)辦公、在線(xiàn)學(xué)習、在線(xiàn)醫療等便利。這背后要靠越來(lái)越多的海量計算和越來(lái)越大的數據存儲來(lái)支撐，同時(shí)伴隨著(zhù)能源消耗的增長(cháng)。
據預測，到2025年，由IoT、云計算、人工智能等新技術(shù)構建的萬(wàn)物互聯(lián)智能世界，聯(lián)接數將達1000億個(gè)。這也是ICT行業(yè)的能耗會(huì )如此之高的原因之一。
極簡(jiǎn)+綠電+智慧能源云
如何才能實(shí)現零碳網(wǎng)絡(luò )？周桃園說(shuō)，華為零碳網(wǎng)絡(luò )解決方案包含了“極簡(jiǎn)站點(diǎn)、極簡(jiǎn)機房、極簡(jiǎn)數據中心、無(wú)處不在的綠電”四大解決方案，再融合智慧能源云。
極簡(jiǎn)站點(diǎn)指的是站點(diǎn)形態(tài)的極簡(jiǎn)化，從以前的室內發(fā)展到室外，再進(jìn)一步縮減其占地空間。即讓房子變柜子、柜子變桿子，全面“桿站化”，實(shí)現降低能耗、省電費、省租金；極簡(jiǎn)機房是指以機柜替代機房，在保證擴容的情況下，免增機房、免改線(xiàn)纜、免增空調，從而節省能耗、空間并避免大量施工。
周桃園說(shuō)，極簡(jiǎn)數據中心是指通過(guò)全預制化、模塊化建設重構架構；通過(guò)高效節能方案重構供電，提升效率，并實(shí)現預測性維護；通過(guò)間接蒸發(fā)冷卻等解決方案節省能耗，相比傳統冷凍水方案可節能17%；通過(guò)智能運維解決方案重構運維，使效率提升35%。
多使用來(lái)自可再生能源的綠電，減少使用高碳的化石能源是零碳網(wǎng)絡(luò )的重要一步。國家發(fā)改委副主任寧吉喆說(shuō)，2020年我國可再生能源發(fā)電裝機已達到9.34億千瓦，將進(jìn)一步擴大可再生能源裝機規模，推進(jìn)清潔能源增長(cháng)消納和儲能協(xié)調有序發(fā)展。
“無(wú)處不在的綠電”指的是將綠電引入站點(diǎn)、機房、數據中心等，打造綠色聯(lián)接和綠色計算。最后這四大解決方案還融合了“智慧能源云”，通過(guò)源—網(wǎng)—荷—儲一體化智慧管理，最終大幅降低用電成本，提升能源效率。
為節能降耗IT企業(yè)各顯神通
目前，在節能減排上，各運營(yíng)商可以說(shuō)是各顯神通。有的IT企業(yè)通過(guò)引入高效電源，改造老舊電池，提升能源轉換率，降低能源損耗，達到節電效果；有的采用混合供電解決方案，減少因電力不穩而采用油機供備電帶來(lái)的相關(guān)能源成本和能源損耗。
數據中心需要保持24小時(shí)不間斷運行。根據國家節能中心、賽迪顧問(wèn)股份有限公司等共同發(fā)布的《中國液冷數據中心發(fā)展白皮書(shū)》，超大型數據中心飛速發(fā)展，快速增長(cháng)的功率密度對散熱提出更高要求。2019年以“風(fēng)冷”技術(shù)為代表的傳統數據中心，其耗能中約有43%是用于IT設備的散熱，與IT設備自身的能耗45%基本持平，降低散熱功耗、控制數據中心運營(yíng)成本，建設綠色數據中心已成當務(wù)之急。
“液冷技術(shù)是突破數據中心節能瓶頸的最佳捷徑。”曙光數創(chuàng )公司高級副總裁姚勇說(shuō)，液冷技術(shù)帶給行業(yè)的效益遠不止節能一個(gè)方面。液冷技術(shù)的高效制冷效果，可大幅提升服務(wù)器的穩定性、效率及使用壽命，同時(shí)提升了單位空間服務(wù)器部署密度，高度節省空間占地，并將超大規模數據中心的建設大為簡(jiǎn)化。液冷數據中心噪音超低，環(huán)境友好，余熱利用也可創(chuàng )造更多經(jīng)濟價(jià)值。
據賽迪顧問(wèn)估算，液冷應用前景廣闊，2025年我國液冷數據中心市場(chǎng)規模將超千億元。
不過(guò)，對于ICT來(lái)說(shuō)，僅依靠液冷等節能環(huán)保技術(shù)尚不足以應對零碳的挑戰。綠電的引入就非常關(guān)鍵，可再生能源讓IT企業(yè)從能源“消費者”轉變成為“生產(chǎn)者”，提高清潔能源的使用率。
目前，全球約41家科技企業(yè)已設立長(cháng)期100%可再生能源目標，2020年，國際科技巨頭紛紛加碼行動(dòng)。亞馬遜收購了35個(gè)風(fēng)電與光伏電站，成為可再生能源迄今最大買(mǎi)家。谷歌提出，將在2030年實(shí)現全球實(shí)時(shí)零碳運營(yíng)，將零碳的統計范圍從年過(guò)渡到小時(shí)；微軟則表示，將于2030年實(shí)現負碳排放，并在2050年消除企業(yè)所有歷史碳排放。
騰訊首席執行官馬化騰在他的朋友圈中強調，“預計未來(lái)最大占比的是原生清潔能源支持的數據中心的實(shí)現。很難，但總要努力。”綠色和平氣候與能源項目主任葉睿琪表示：“我們認為馬化騰的評論清晰地傳達了一個(gè)信號，即數據中心的可再生能源利用，將是科技行業(yè)邁向碳中和的最重要手段之一。”
隨著(zhù)數字技術(shù)的發(fā)展和碳中和目標的牽引，ICT技術(shù)在不斷地融合創(chuàng )新。周桃園表示，未來(lái)主流方案的方向應該是從以終為始的角度考慮，系統化、全局化地進(jìn)行能效提升，從站點(diǎn)到機房進(jìn)行到智能運維，實(shí)現極簡(jiǎn)站點(diǎn)、極簡(jiǎn)機房；數據中心則應從架構、供電、溫控、運維4個(gè)方面重構，以此來(lái)提升運維效率、減低能源損耗及縮短建設周期等。
第十三屆全國人大常委會(huì )委員、中國科學(xué)院科技戰略咨詢(xún)研究院副院長(cháng)王毅說(shuō)，實(shí)現碳中和以及零碳，最核心的內容就是發(fā)展可再生能源。構建一套高比例可再生能源體系，加強頂層設計，與現有的分布式能源系統、智能電網(wǎng)，未來(lái)的智慧能源等，作為一個(gè)統一的體系來(lái)設計，降低系統成本，塑造新的能源安全格局。
