對(duì)數(shù)據(jù)中心而言,穩(wěn)定、持續(xù)的供電是其正常運(yùn)行的基本條件。為保證電量供給,數(shù)據(jù)中心采取了多種舉措,其中,市電+柴發(fā)+UPS是大型數(shù)據(jù)中心中較為主流的方式,即通過電網(wǎng)供電與備用電源的結(jié)合進(jìn)行持續(xù)供電。近年來,數(shù)據(jù)中心還在此方面不斷探索,如三路市電的應(yīng)用,將變電站的第三路電源用于數(shù)據(jù)中心的備用電源。而伴隨數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳力度的加大,尤其是“零碳”發(fā)展趨勢(shì)下,提高新能源供電,將新能源供電與電網(wǎng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電的進(jìn)程不斷加快。
新能源應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心面臨多重挑戰(zhàn)
伴隨產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,數(shù)據(jù)中心用電量在持續(xù)上升,具備巨大的消納潛力,能夠增強(qiáng)電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)靈活互動(dòng)能力,較好的滿足新能源發(fā)電面臨的消納問題,而新能源的使用又能夠推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減碳,從這一角度看,新能源發(fā)電與數(shù)據(jù)中心可謂天生契合。
不過,新能源發(fā)電想要在數(shù)據(jù)中心上完成消納卻并不是一件易事。
風(fēng)能、太陽(yáng)能分布較廣且總量巨大,但受地域、天氣等自然環(huán)境影響較大,隨機(jī)性和波動(dòng)性等特點(diǎn)比較明顯,電力輸出不穩(wěn)定,且能量密度低,轉(zhuǎn)化效率較差,這與數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定供電的要求相悖。
氫能方面,其能源能效高,供電穩(wěn)定,但在技術(shù)、安全、運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄叩囊髽?biāo)準(zhǔn),其發(fā)展還受到技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性等多重因素影響,在高度重視安全性的數(shù)據(jù)中心,廣泛應(yīng)用還欠缺相應(yīng)的條件。
同時(shí),數(shù)據(jù)中心運(yùn)行用電耗能巨大,目前新能源供電量較難滿足其需求,供需雙方處于不平衡的狀態(tài),想要擴(kuò)大消納,還需要圍繞數(shù)據(jù)中心,以其現(xiàn)有條件擴(kuò)大新能源發(fā)電量,利用相關(guān)技術(shù)和解決方案提升供電效率,減少資源浪費(fèi)。
由此可見,新能源發(fā)電在數(shù)據(jù)中心上應(yīng)用存在一定挑戰(zhàn),但隨著“雙碳”目標(biāo)臨近,“東數(shù)西算”工程全面啟動(dòng),降低碳排放已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心亟待解決的問題,提升新能源使用比例不再是一個(gè)備選,而是要著重發(fā)展的必選。
如何優(yōu)化新能源利用
數(shù)據(jù)中心需要的電能供給是持續(xù)、穩(wěn)定的,因此,想要提高新能源使用,需要結(jié)合多種手段提升發(fā)電量,并推動(dòng)新能源成為應(yīng)急電源與常用電源。結(jié)合現(xiàn)有實(shí)踐與探索,主要包括以下方式:
發(fā)電量方面,加強(qiáng)分布式光伏建設(shè)
數(shù)據(jù)中心涉及大量土建,尤其近年來,大型數(shù)據(jù)中心興起,產(chǎn)業(yè)園建設(shè)不斷增多,數(shù)據(jù)中心建筑面積動(dòng)輒數(shù)萬(wàn)平方米,這為分布式光伏設(shè)備的鋪設(shè)提供了基本條件。而分布式光伏具備就近建設(shè)、就近供電,成本較低的特點(diǎn),通過大量的建設(shè),能夠較大幅度提升新能源的供電量。
目前,數(shù)據(jù)中心在此方面也展開諸多實(shí)踐,并在發(fā)電量、耐用性等方面均取得了相當(dāng)?shù)某晒。以中?guó)電信安徽智算中心為例,該智算中心在機(jī)樓樓頂建設(shè)面積鋪設(shè)了1000余平方米光伏晶板,裝機(jī)容量為185KW,年發(fā)電量可達(dá)到19萬(wàn)度。設(shè)計(jì)使用年限也長(zhǎng)達(dá)25年。