北纬43°。在北京西北200多公里的张北县天路草原附近,有一座数据中心正在经历一年中最热的季节。室内温度升至25度,工程师们打开空调给机房降温。事实上,这些空调一年四季也不能工作那么几天,因为大部分时间里,这个数据中心都是靠“免费”的自然空气制冷的。这就是阿里云张北数据中心,它将作为支撑即将到来的2022年北京冬奥会的重要云计算基础设施。2018年,北京冬奥组委与奥运会全球指定云服务商阿里云共同揭牌北京冬奥云数据中心,重点大规模利用风能、太阳能等清洁能源全力打造“云上奥运”和“绿色奥运”。绿色是张北数据中心的关键词。这个“巨无霸”位于河北省张家口市张北县。可容纳100万台服务器,总投资超过200亿元。之所以选择张北,是因为它拥有得天独厚的气候优势——年平均气温仅为2.6℃,最低气温可达-40℃。工程师通过风墙技术将室外温度适宜、空气质量好的新鲜空气输送到机房。直接为IT设备降温,实现一年300多天“免费”自然降温,大大降低空调系统的耗电量。除了“风冷”,还有“液冷”。液体冷却意味着将服务器浸入液体中。张北数据中心机房内,一排排服务器浸泡在绝缘冷却液中。它们产生的热量可以直接被冷却液吸收,进入外循环进行冷却。全程用于散热。能耗几乎为零,这种形式的热传导效率比传统风冷高一百倍,实现了数据中心100%的机械冷却。这里还应用了一系列的节能技术,如将机房的部分热风回收到柴油发电机配电室和部分设备间供暖,同时利用空气的回水。空调作为采暖和热交换的动力,减少冬季采暖能耗;通过废水循环利用系统,降低生产污水的硬度和电导率,在生产系统中回收再利用,减少水资源的消耗。加之模块化设计、AI温控等技术,张北数据中心年能耗比低于1.2,最低可达1.09,处于国际领先水平。每年可节约8万吨标准煤,相当于种植400万棵树。此外,得益于张北县丰富的风能和太阳能,张北数据中心绿色能源利用率超过50%,就地消纳可再生能源,加速能源消费向清洁低碳转型。通过参与冀北地区可再生能源电力交易“四方合作”机制,开展市场化风电挂牌交易,直接向风电企业采购可再生能源。可再生能源占比超过50%。截至2021年5月,累计交易新能源约4.5亿千瓦时,累计减排二氧化碳近40万吨。数据中心是新基建的基础设施,也是公认的“能源消耗大户”。节能降耗是重要的考虑因素。近日,工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》,计划用三年时间基本形成布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的数据中心发展新格局。阿里云基础设施数据中心总经理高山元表示,“先进技术”和“绿色低碳”已经成为新型数据中心的关键词。通过大规模推动液冷技术商业化,热能消耗可降低70%以上。除了自身的节能降耗外,云计算本身就是一种绿色技术,有助于提高整个社会的CPU利用率。全球权威咨询机构IDC预测,未来4年持续使用云计算可减少10亿吨碳排放,相当于抵消400座火电厂或一个中等国家每年的排放量。在张北,这里的云计算产业基地以打造“中国数据坝”为目标,正在大力推进中国绿色数据中心建设。据介绍,到今年年底,张北云基地的数据中心将至少达到50万台服务器,相关产业规模将超过400亿元。
