可再生能源+余热利用!数据中心“双碳”发展之路

时间:2021-12-13 17:12来源:国家光热联盟
  太阳能光热联盟讯:数据中心是信息社会的关键基础设施,是ICT技术的核心载体。随着数字内容、大数据、电子商务和互联网流量的爆炸式增长,数据中心已成为全球增长最快的电力消费设备之一。国家相关数据显示,2020年我国数据中心耗电量突破2000亿千瓦时,创历史新高,能耗占全国总用电量2.7%。随着“双碳”战略目标的推进,如何在保证数据中心快速发展的同时,又能快速降低能耗正受到广泛关注。
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  近日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局等四部门联合发布关于印发《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》的通知。《通知》中提到,坚持集约化、绿色化、智能化建设,加快节能低碳技术的研发推广,支持技术创新和模式创新。鼓励使用风能、太阳能等可再生能源,通过自建拉专线或双边交易,提升数据中心绿色电能使用水平,促进可再生能源就近消纳。支持模块化氢电池和太阳能板房等在小型或边缘数据中心的规模化推广应用。
  中国科学院电工研究所徐立博士表示:粗略统计,每10万台服务器,年用电量就超过4亿kWh。其中,IT设备和制冷设备能源消耗最高,达到80%左右。实际上,大量电力用于服务器运行及散热,散热方式以风冷、水冷及液冷为主,约90%的电能最终转换为热能,大量余热未能回收利用就被排放了到大气中,造成了显著的热浪费。他提出,以可再生能源供应数据中心用电,并以数据中心余热回收后为城区或其他用户供暖,从而形成能源的综合利用,助力节能减排目标的实现。
  徐立博士介绍,绿色数据中心解决方案主要关注以下几方面:
  1. 开展服务器内部温度监测和重构,确定动态局部热点,分析能耗分布情况;
  2. 采用适宜的冷却方法对热点进行高效散热,同时适当提高空调送风温度,节约空调用能;
  3. 消纳可再生能源电力;
  4. 利用可再生能源提升数据中心的余热品位;
  5. 与其他能源互补,增加余热的综合回收与提升余热利用的可能性;
  6. 结合周围用热单位(酒店、医院、居民供暖,企业用热等)情况,构建互联协同用能机制;
  7.增加跨季节储热装置,保障全年供热的平稳。
  据了解,目前中国科学院电工研究所太阳能热利用技术研究部已经开展了综合利用可再生能源技术为数据中心节能降耗的相关研究工作,可使电力利用率从数据中心的10%提高到综合利用的70%以上,带来显著的节能减排和经济效益。同时能源综合利用,既为大数据企业提供价格适宜的绿色电力,又解决可再生能源消纳,更促进热能的综合回收与利用,形成良性循环发展,实现可再生能源产业与大数据产业的相互依存和融合发展。

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