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走遍了南北西东，也到访过许多绿色数据中心，数据中心的低碳化究竟有没有一定之规？追求数据中心的低碳化会不会影响业务的稳定高效安全运行？
在近日播出的由华为数字能源技术有限公司打造的大型访谈节目《方博碳讨室》第九期中，华为数字能源Marketing与解决方案销售总裁方良周（人称“方博”），实地探访了位于上海银联商务新园区的云计算数据中心，为我们揭开了关于数据中心低碳化发展的种种疑问。
“双碳”目标的提出，按下了数据中心绿色低碳发展的加速键。节能减排是终极目标，却并不是唯一目标。数据中心在实现绿色低碳化的同时，还要兼顾安全、可靠和高可用，为业务的高质量发展保驾护航。
上海是全国的金融中心，也是率先提出2030年碳达峰的城市之一。数字经济的蓬勃发展有力地推动了城市的高质量发展进程，而数据中心作为数字经济发展的引擎和底座，其绿色化、可持续发展也成了全社会关注的焦点。
总部位于上海的银联商务股份有限公司是中国银联控股从事银行卡收单专业化服务的全国性公司。作为数据中心服务提供商，它在北京、上海、武汉、深圳等地均有数据中心规划，累计服务了各类大型商户超过2300万家。华为助力银联商务打造了绿色低碳、先进可靠的新一代智能化金融旗舰数据中心，将综合PUE值降低到1.21，行业领先。
国家发改委等四部门印发的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》提出，到2025年，国家枢纽节点的PUE要进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。《上海市新一代信息基础设施发展“十四五”规划》也明确要求，新建数据中心的综合PUE要低于1.3。这意味着新建的银联商务云计算数据中心已提前达标。
众所周知，PUE是数据中心的一项关键能耗指标。如何将PUE降下来，是目前各数据中心努力的方向和核心任务之一。而使用AI技术、液冷等自然冷却技术，以及光伏等可再生能源已成为新建数据中心的优先选项。
从历史来看，银联商务在数据中心低碳化方面先行了一步。早在2010年，银联商务就开始筹备建设当时华中区域最大的第三方武汉数据中心。在华为的助力之下，银联商务武汉数据中心采用了多种有效的节能举措，包括预冷墙辅助节能技术、液冷技术和iCooling技术等，每年可以节省约8%的电费支出，目前其综合PUE达到1.3左右。其中特别值得一提的是，预冷墙辅助节能系统是华为于2019年自主研发的，基于热管空调技术原理，引入自然冷源为水冷空调热回风进行预冷处理，使得空调耗能减少10%以上。
有了武汉数据中心这个珠玉在前，新建的银联商务上海云计算数据中心在规划阶段就将控制PUE作为重要目标，聚焦“智数”和“低碳”两大核心，引入AI、自然冷源、清洁发电、高效节能等多项技术及手段，致力于打造“科技银商、低碳银商”。
传统金融行业数据中心PUE一直居高不下，一方面是制冷系统技术相对陈旧，能耗高；另一方面，其供配电系统在低负载情况下损耗大、效率低。为了解决上述难题，金融行业数据中心开始积极采用自然冷却技术，比如银联商务上海云计算数据中心就采用了华为的氟泵空调。传统空调制冷靠压缩机压缩冷媒，由于要克服巨大的压力做功，所以压缩机的耗电量是整个制冷系统中最大的，占整体功耗的70%以上。而华为开发的宽范围运行的氟泵空调，在5℃以下时，氟泵启动利用自然冷源制冷，无需压缩机介入，温控系统耗电量减少50%；华为的自适应压缩机通过增加排气泄压结构，实现了压缩比智能自适应，将空调最低压缩比从1.21降到1.1，在50%负载情况下，减少了约15%的制冷能耗。
《“十四五”规划》中提出，在新建数据中心时，可以在设计建造阶段就加大低碳节能方案的应用，比如在建筑结构、供配电、空调制冷、IT设备等方面采用先进绿色降碳技术，以及增加绿电应用占比等。在电源侧，华为的智能光伏解决方案有了更多施展的空间。比如，银联商务上海云计算数据中心在屋顶部署了华为50kw分布式智能光伏解决方案。该方案将智能组串式逆变器与双面组件完美匹配，最多可提升40%的发电量。除了高效发电以外，华为分布式智能光伏解决方案还具有智能营维、安全可靠等特色，未来随着分布式光伏发电技术的广泛应用，数据中心的综合PUE和碳排放量还会进一步降低。
AI节能技术在促进数据中心低碳化发展方面也取得了令人振奋的进展。华为iCooling可以基于现场的数据，采用算法推导出PUE控制因子的模型。在1分钟内，AI节能算法可以从数百万种组合中找出在当前室外环境、IT负载下的最优参数组合，并能根据数据中心的运维要求进行多层过滤，从而推理出从冷机到机房末端制冷设备端到端系统调优参数。华为iCooling能效优化系统使水泵运行在最佳供回水温差，降低冷冻水泵运行频率的同时，进一步优化精密空调送风温度精确制冷，实现制冷全链路能效最优，从而达到有效节能的效果。
在电气系统方面，华为高频模块化UPS也能够助数据中心低碳化一臂之力，在低载情况下能够保持较高的效率，这已经在银联商务云计算数据中心的应用中得到了验证。
归纳来说，数据中心在实现低碳化的过程中，应以政策为导向，以业务为牵引，以技术创新为支撑，全面实现自然冷却、AI调优、屋顶叠光、机房模块化等多项技术的融合应用。如此一来，像银联商务云计算数据中心这样将PUE值降低到1.25也就水到渠成了。
毋庸置疑，数据中心是业务发展与创新的底座。由于金融行业的特殊性，金融数据中心的安全关系到每个人的钱袋子，因此其可靠、稳定与安全运营与节能降耗同样重要，必须两手抓、两手硬。
《上海市经济信息化委 市发展改革委关于推进本市数据中心健康有序发展的实施意见》中有这样一条基本原则，就是“低碳绿色、安全可靠”，表明既要坚持低碳理念，同时还要确保数据中心安全运转这一底线。从运营安全的角度来分析，可以认为PUE大于1的部分，包括能源、设备设施等，都是为了保障项目的高安全、高水平运行的必要投入。
金融行业关系国计民生，不用说断电的影响，即使是一个数据都必须保证其准确性。作为一家综合支付公司，银联商务尤其重视数据中心的安全性与可靠性，能冗余的基本都做了冗余处理。面对10万TPS高并发交易，银联商务对系统故障的态度是“零容忍”。
银联商务新建云计算数据中心遵循GB50174中最高等级要求，对于各容量组件、分配路径的在线维护、容错等可用性要求均高于A类数据中心，在架构上充分保障了数据中心的可靠性。此外，银联商务在上海和武汉两地战略布局金融总部型全国性双活数据中心，能够有效保证全国日均百万笔联机交易接入受理的安全有序进行。银联商务作为金融行业唯一的IDC持牌服务商，拥有完备的应急保障机制，可确保数据中心的平稳运行，以及7×24小时随时响应。
在数据中心里，节能降耗技术的使用不仅满足了金融行业客户对数据中心的安全可靠诉求，同时也顺应了“双碳”背景下数据中心绿色低碳的发展方向。以华为FusionSolar分布式智能光伏解决方案为例，它采用智能拉弧检测、无熔丝设计等，能够有效避免火灾隐患，为银联商务解除了后顾之忧。
从方案供应商的角度，华为希望通过电力电子技术与数字化技术的融合，在确保数据中心安全可靠的基础上，持续推进数据中心绿色低碳发展。根据海恩法则，所有的故障都是能够预测和预防的。正是基于这一理念，华为的供电和温控解决方案都具有预测性维护功能。以锂电池为例，可以通过锂电池的日常充放电情况，预测锂电池容量、使用寿命变化，还能提前预知故障发生率。另外，华为在供电和制冷领域还做了大量基础性研究，通过AI等技术手段能够实现设备的预测性维护，保证运维安全。举例来说，数据中心UPS系统中存在3个易损坏的薄弱环节电池、风扇、电容。在银联商务云计算数据中心建设中，华为借助AI技术，实现了锂电池、UPS风扇、UPS电容的预测性维护，包括故障预测和寿命预测，真正做到了防患于未然。
在人类社会可持续发展系统中，经济可持续是基础，生态可持续是条件。可持续发展的最终目标是实现共同、协调、公平、高效和多维的发展。如今，可持续发展的理念已经渗透到各行各业。在数据中心领域，低碳已经成为数据中心可持续发展的关键要素之一。那么，面向未来的数据中心该如何践行可持续发展理念呢？
从宏观发展趋势来看，必须处理好以下三种关系。第一，短期与长期的关系。未来几年，将有更多数据中心步入升级换代周期，在实现算力创新与提升的同时，妥善处理好数据中心后期退出和退役的问题，从数据中心的全生命周期进行考量，有利于实现数据中心的可持续发展。第二，局部与整体的关系。有效降低单个数据中心的PUE这项工作仍要扎实推进，同时还要认真分析整个数据中心产业的发展对于经济社会可持续发展的促进作用和掣肘问题。第三，变革与发展的关系。“双碳”目标的落地不是为了遏制哪些行业的发展，正相反，其本质是促进行业的转型升级，推动行业和产业的可持续发展。
从微观数据中心层面，实现可持续发展首先要加强管理制造建设，打造先进的IT服务管理体系，强调变更的计划性，通过测试和验证等手段做好风险的事前防控；其次，实现以大数据和AI为支撑的全场景智能运维，保证数据中心的安全、稳定运营；最后，利用创新的技术和产品，包括清洁能源、高效制冷技术、AI调优、可回收材料等，实现数据中心的绿色发展。
必须重申的是，降低数据中心的PUE只是实现数据中心可持续发展的第一步。可以预见，未来30年，智能化、低碳化的确定性趋势将推动数据中心更加蓬勃快速地发展。作为端到端数字能源解决方案提供商，华为通过技术创新与行业实践，全方位支撑数据中心的可持续发展。举例来说，华为在东莞、内蒙古等地打造了预制模块化云数据中心，在贵州等地的数据中心使用了余热回收技术等，并且助力银联商务云计算数据中心打造了金融行业高等级数据中心绿色低碳的新标杆。
总之，数据中心的低碳化和可持续发展，为社会经济的可持续发展奠定了重要基础，提供了关键支撑，政策、资本、技术、生态，缺一不可。
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