小学生环保大使方阵黑科技在深圳完成了不可能的绿色任务

深圳,一个全年温度较高的城市,如何实现数据中心的PUE降至1.3以下?这个目标在全球范围内都被视为极其具有挑战性。然而,深圳建筑总院大数据中心设计研究院(深总院)已经率先实现了这一目标,并且推动了全省的绿色发展。

2019年,深总院成功设计了一项低于1.25的方案,这一成果不仅获得了批准,而且得到了实践应用。此外,广东省政府也出台了数据中心五年规划,将PUE1.25作为推广的标准。在2020年的维缔技术(VERTIV)设计院高峰论坛上,深总院院长曾建国详细介绍了他们低于1.25 PUE 的“方和”设计方案。

对于中国来说,在气候条件相对恶劣的地方,如深圳,要实现这样的目标是非常有意义的。根据国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合发布的一份指导意见,从2025年起,全中国范围内将形成布局合理、绿色集约的大数据中心基础设施一体化格局,其中提到要使得东西部数据中心结构平衡,大型超大型数据中心运行电能利用效率达到或低于1.3。

尽管政策越来越严格,但在气温较高且湿度较大的环境中,比如深圳这样带海洋气候地区,每年的自然冷却时间都很短,因此如何有效利用自然冷源并缩短制冷路径成为降低PUE值的关键所在。目前,一些专业人士认为,可以通过充分利用自然冷源减少机械制冷工作,以及优化水系统架构来提高能效。不过,对于深圳这样的地区来说,由于换热环节过多,全年大部分时间无法使用自然馈赠,所以需要开启冷水机组,这就导致PUE值难以降至1.3以下。

为了解决这一问题,一些新兴技术如间接蒸发冷却技术开始得到关注,它们能够在北方地区有效地利用自然资源。但是在湿热气候下,这种方法同样可能遇到困难。这意味着,如果要在深圳实现PUE低于1.25,那么传统的制冷方案是不够用的,而需要更先进、高效的手段。

曾建国院长提出的思路是将整个数据中心看作一个整体,并进行拆分能耗模型。他认为,要降低PUE,就必须正确理解PUE值是由IT设备耗电量与非IT设备耗电量之比决定,而非IT设备主要包括风力、制冷等基础设施侧。在这种背景下,他指出,我们应该从绿色建筑层面入手,加强电力系统和制备系统之间沟通,以最小化能源损失并提高整体效率。这就是为什么他提出采用智能氟泵系统,因为它可以无需水源而进行循环,用AI算法预测未来温度需求,从而实现按需调节和精确控制。此外,还应结合变频器技术以及间接蒸发等多项技术,使其能够在不同的模式下运行,以适应不同环境条件。

通过这些创新措施,不仅可以显著提升性能,同时还能优化架构,最终达到项目级别节能效果。在实际操作中,当使用AI群控技术时,可以预测IT负载变化并自动调整空调输出,以达成智能感应目的。此外,由深总院开发的人工智能群控系统可以根据室内负载功耗和室内外温湿度变化来预测通道温湿度,从而进行动态响应,即可根据具体情况定制最佳空调组合运行方式,有助于进一步提高能源使用效率。

经过实证验证显示,当应用AI技术时,可以显著减少10%以上的能源消耗。因此,对于那些追求卓越表现与创新的人们来说,无论是在全球还是国内,都会继续寻找新的途径去探索更好的解决方案。而对于那些要求不断挑战自我限制,比如北京要求新建数据中心不得超过一定水平的人们来说,他们也会更加重视这方面的问题。

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