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数据中心与环境如何和谐共存

时间:2023-03-21 11:19:26 科技观察

据研究机构调查,全球数据中心的能源消耗与航空业相当。而数据中心的能耗将继续增加。由于能源成本和潜在需求的增加,数据中心的电力支出每年至少增长10%。对于部署更高功率密度服务器的数据中心尤其如此。数据中心电力成本目前占运营支出(OPEX)的10%,而这一数字很可能在五年内增加到15%。随着越来越多的组织在托管、超大规模和私有/本地数据中心运行其新的IT系统,提高能源效率至关重要。出于多种原因,减少能源消耗至关重要。数据中心经理正在努力降低电力成本并提高数据中心基础设施的效率,但这并不总是那么容易。据美国自然资源保护委员会近日发布的一份调查报告显示,预计未来全球数据中心的用电量每年将增加约1400亿千瓦时,相当于50个大型电力公司的年产量厂,而美国数据中心每年的电力支出为130亿美元。然而,不仅大型数据中心的能源消耗在增加,许多组织建设的大量分布式计算设施和边缘计算设施也在消耗大量电力。超大规模数据中心通常建在电力成本较低的地方,通常位于偏远地区。在农村或偏远地区使用可靠的电力解决方案可能是一项挑战。此外,这些地区的环境条件(如暴风雨、强风、高温等)相对恶劣,组织需要采取一些方法和措施来支持边缘数据中心的持续运行。在建设和运营数据中心之前,首先要了解当地电网和传输系统的运行情况。网格解决方案和电力可用性组织在构建边缘计算数据中心、关键基础设施或数据中心解决方案时必须了解区域网格基础设施。仅仅因为某个地理区域可以提供足够的电力并不意味着输送到数据中心的电力不会中断,也不意味着组织的数据中心拥有来自多个不同来源的电力。组织需要确定发电站、变电站和数据中心设施电力线的位置,以及传输系统中冗余的位置。此外,研究最近的区域停电情况,了解公用事业何时进行维修。在运营关键基础设施时,了解设备使用年限以及本地电网的安全性和冗余性等指标至关重要。组织需要了解当地电力公司的能力,以及数据中心的电力可用性。在对美国28年停电数据的分析中,ClimateCentral发现从20世纪80年代中期到2012年,停电次数增加了10倍。数据中心冗余和电源可用性随着数字经济的发展,越来越多的组织将业务迁移到云平台,这些组织将需要更可靠的电源。那么,如果偏远地区只有一根输电线路,如何提高数据中心的冗余度和效率呢?如何有效保障边缘计算设施的稳定供电?或许组织找不到可靠的冗余能源。但是,如果这些是关键系统,例如医疗设施,可以做些什么来减少停机时间?天气和气候灾害将影响电力供应天气对电力的可用性和可靠性起着重要作用。例如,森林火灾、地震、洪水、大风和极端温度会导致频繁或长期停电。据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)调查,自20世纪80年代以来,美国共发生258起天气气候灾害,每起灾害造成的损失均达到或超过10亿美元。虽然规模不大,但实际上美国的某个地方几乎每周都会发生恶劣天气。这些事件通常会破坏脆弱的电网并导致数小时甚至数天的停电。不幸的是,如今极端天气事件变得越来越频繁、越来越强烈,代价也越来越高。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的调查数据,2019年美国共发生14起天气和气候灾害,每起损失超过10亿美元。1980年至2019年,平均每年发生6.5起损失超过10亿美元的灾害事件,近五年(2015年至2019年)年均灾害事件数为13.8起。ClimateCentral的一份报告发现,恶劣天气是美国停电的首要原因之一,与天气有关的停电在美国呈上升趋势。根据ClimateCentral对美国28年停电数据的分析,从20世纪80年代中期到2012年,美国大规模停电的次数增加了十倍。为了应对停电,政府、企业和区域电力供应商应寻求可靠的能源替代解决方案,例如微电网,以保持其关键基础设施的正常运行。美国能源部(DOE)电力办公室已经拥有全面的项目组合,专注于微电网的开发和实施,以进一步提高电网的可靠性和弹性。微电网可以帮助社区更好地为未来的天气事件做好准备,并转向更清洁的能源战略。美国能源和电力办公室表示,创建微电网计划的目标是开发可扩展的微电网,这些微电网可以提供与传统电力解决方案相当的成本,将所需负载的停电时间减少98%以上,并减少碳排放。降低能耗20%以上,电力系统能效提高20%以上。许多组织已经在采用微电网解决方案来帮助应对电力需求、创建更具弹性的电力系统并改善基本电力服务。然而,并非所有的微电网都是一样的。如果您认为微电网只是为了取代备用发电机,那么您可能会错过微电网提供的一些好处。