毫無(wú)疑問(wèn)，“碳達(dá)峰、碳中和”已成為當(dāng)今世界最為緊迫的使命，目前全球已有110多個(gè)國(guó)家相繼承諾“碳中和”目標(biāo)，改變能源結(jié)構(gòu)，加速化石能源向綠色能源轉(zhuǎn)型已是“刻不容緩”。
同樣，在 “雙碳”戰(zhàn)略的大環(huán)境下，節(jié)碳之旅也將不可逆轉(zhuǎn)，而數(shù)據(jù)中心作為國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“底座”更是首當(dāng)其沖。過(guò)去幾年國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模和數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，這也意味著數(shù)據(jù)中心行業(yè)所面臨的“雙碳”任務(wù)更加艱巨與緊迫。
其中，數(shù)據(jù)中心能耗尤其是制冷系統(tǒng)能耗更是業(yè)界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。特別是數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)冷凍水制冷系統(tǒng)一直以來(lái)存在功耗大、部署周期長(zhǎng)、系統(tǒng)復(fù)雜以及運(yùn)維費(fèi)用高、耗水多等諸多挑戰(zhàn)。因此，在“風(fēng)進(jìn)水退”的大趨勢(shì)下，進(jìn)一步提高制冷系統(tǒng)的能效，既能夠響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的政策導(dǎo)向，同時(shí)也會(huì)是降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要手段。
在此背景下，作為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的創(chuàng)新引領(lǐng)者，華為自2019年首次發(fā)布FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案以來(lái)，就從未停下創(chuàng)新的腳步，通過(guò)核心器件的技術(shù)突破和系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，華為在2020年創(chuàng)新發(fā)布了FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案AHU 2.0，2021年又在此基礎(chǔ)上推出了全新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU，不僅實(shí)現(xiàn)了環(huán)境一體化控制的跨代升級(jí)，更真正將數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的創(chuàng)新推向了一個(gè)全新的高度。
客觀地說(shuō)，綠色節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展已是數(shù)據(jù)中心行業(yè)未來(lái)發(fā)展的“主旋律”，而華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU的“應(yīng)運(yùn)而生”，相信也會(huì)為更多的客戶打造極簡(jiǎn)、綠色、智能、安全的數(shù)據(jù)中心貢獻(xiàn)出更高的價(jià)值。
數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)三大挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)顯示，截止2019年，中國(guó)數(shù)據(jù)中心數(shù)量大約有7.4萬(wàn)個(gè)，約占全球數(shù)據(jù)中心總量的23%;而最新的統(tǒng)計(jì)也顯示，2020年數(shù)據(jù)中心耗電量更是占到全社會(huì)用電量的2.7%。為此，去年，國(guó)家印發(fā)的《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》中就明確指出：“要加快綠色基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級(jí)，做好大中型數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房綠色建設(shè)和改造，建立綠色運(yùn)營(yíng)維護(hù)體系。”
與此同時(shí)，包括北京、上海、深圳等核心城市過(guò)去幾年也出臺(tái)了數(shù)據(jù)中心的政策規(guī)定，對(duì)數(shù)據(jù)中心的PUE制定了更加詳細(xì)的準(zhǔn)入門檻和激勵(lì)機(jī)制，這些新的變化都意味著無(wú)論是新建數(shù)據(jù)中心還是改建數(shù)據(jù)中心的要求會(huì)越來(lái)越“嚴(yán)苛”，走綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新之路將是未來(lái)的唯一選擇。
在此過(guò)程中，數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)長(zhǎng)期存在的一系列的問(wèn)題更是備受關(guān)注，具體體現(xiàn)在：
一是，運(yùn)營(yíng)成本高，難以滿足日益提高的PUE要求。數(shù)據(jù)顯示，目前數(shù)據(jù)中心10年TCO中，60%用于電費(fèi)支出，且在數(shù)據(jù)中心非IT設(shè)備的能耗占比中，更有超過(guò)52.6%是由制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的，運(yùn)營(yíng)成本中電費(fèi)長(zhǎng)期占比高的關(guān)鍵原因，而能耗大更直接影響了數(shù)據(jù)中心降低PUE的要求。
二是，建設(shè)周期長(zhǎng)，無(wú)法匹配業(yè)務(wù)快速上線的需要。在傳統(tǒng)1500柜的數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期中，傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)在此過(guò)程中建設(shè)周期最長(zhǎng)，通常會(huì)在180天左右，占到了總建設(shè)周期的50%。
三是，運(yùn)維以人工為主，不能滿足數(shù)據(jù)中心規(guī)模化增長(zhǎng)的需求。傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中主要依靠人工巡檢，由于人工巡檢的不確定性大以及運(yùn)維專業(yè)人才經(jīng)驗(yàn)差異大、要求高等多方面的限制，導(dǎo)致故障定位時(shí)間長(zhǎng)，且耗時(shí)耗力。
因此，間接蒸發(fā)冷卻解決方案在過(guò)去幾年在市場(chǎng)中迅速“崛起”，并成為很多大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目中的“首選”。間接蒸發(fā)冷卻解決方案具有以下幾方面特點(diǎn)：
在能耗方面，間接蒸發(fā)冷卻方案能夠最大限度地利用自然冷源，不僅能實(shí)現(xiàn)“按需制冷”，更能夠滿足能評(píng)指標(biāo);
在建設(shè)周期方面，間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組由工廠“預(yù)集成”，能夠縮短50%的建設(shè)周期;
在運(yùn)維上，間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組維護(hù)項(xiàng)目比傳統(tǒng)冷凍水方案減少60%以上，可大幅節(jié)省運(yùn)維時(shí)間。
從制冷到“智冷”跨代升級(jí)
間接蒸發(fā)冷卻解決方案盡管已逐漸成為數(shù)據(jù)中心的主流解決方案，但當(dāng)前也存在著一些新的挑戰(zhàn)。
一方面，和冷凍水系統(tǒng)可通過(guò)蓄冷罐實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷不同，間接蒸發(fā)冷卻解決方案由于需要在供電前端配置UPS實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，這就大大提高了設(shè)備投資成本和增加占地空間;另一方面，間接蒸發(fā)冷卻解決方案的極端氣候條件下的峰值功率使數(shù)據(jù)中心難以取得更優(yōu)的出電率。
此外，如何利用AI人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能運(yùn)維，也是間接蒸發(fā)冷卻解決方案在應(yīng)用中需要考量的問(wèn)題。
基于以上挑戰(zhàn)，華為在今年推出了新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU，在以下方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新：
首先，針對(duì)連續(xù)制冷，進(jìn)行冷電融合，通過(guò)融合UPS功能，極簡(jiǎn)供電鏈路設(shè)計(jì)，可幫助客戶節(jié)省占地空間，節(jié)省CAPEX。
其次，針對(duì)峰值功率，融合儲(chǔ)能，降低極端天氣下系統(tǒng)的峰值功率，能夠提高數(shù)據(jù)中心出電率，可幫助客戶增收。
最后，AI節(jié)能方面，系統(tǒng)基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AI算法自調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合能效尋優(yōu)，節(jié)能效果提升10%。在智能運(yùn)維方面，通過(guò)圖像/聲音進(jìn)行故障識(shí)別，系統(tǒng)故障自診斷，節(jié)省運(yùn)維時(shí)間50%以上。
由此可見，針對(duì)目前數(shù)據(jù)中心間接蒸發(fā)冷卻實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷成本高、出電率需進(jìn)一步提升等痛點(diǎn)，華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU通過(guò)逐點(diǎn)突破，在架構(gòu)深度融合、AI技術(shù)進(jìn)行跨代升級(jí)的創(chuàng)新上，真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的“極簡(jiǎn)、綠色、智能和安全”。
重構(gòu)綠色數(shù)據(jù)中心從未止步
值得一提的是，在重構(gòu)綠色數(shù)據(jù)中心這條道路上，華為的創(chuàng)新步伐“從未止步”。據(jù)了解，為了讓華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU更好地滿足數(shù)據(jù)中心用戶的實(shí)際需求，華為還投資建設(shè)了間接蒸發(fā)冷卻測(cè)試焓差實(shí)驗(yàn)室——華為西安研究所全場(chǎng)景400kW焓差室，用于測(cè)試產(chǎn)品性能指標(biāo)，可讓客戶所見即所得。
總的來(lái)看，“雙碳”戰(zhàn)略將會(huì)是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革，它意味著能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)的革命，也將是一次各行各業(yè)全面升級(jí)換代的全新機(jī)會(huì)，而數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)無(wú)疑已經(jīng)走到了創(chuàng)新與變革的“最前沿”。在此過(guò)程中，華為新一代間接蒸發(fā)冷卻解決方案EHU通過(guò)持續(xù)的創(chuàng)新迭代，在幫助數(shù)據(jù)中心用戶顯著降低能耗和TCO成本的同時(shí)，也為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色化發(fā)展夯實(shí)了更為關(guān)鍵的基礎(chǔ)，其價(jià)值可謂：“不止于現(xiàn)在，更關(guān)乎未來(lái)。”
