今年初,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,“东数西算”工程正式启动。为了积极响应国家号召,各地政府纷纷出台政策鼓励、规范数据中心建设,IDC上下游企业也都“各显其能”,为了推进“东数西算”工程而努力。
我们听得最耳熟能详的是南水北调,那么这东数西算是个啥?其实和南水北调也一样,南水北调是把南方的水调到北部缺水地区,东数西算中是把计算好的数据结果从西部传到东部。因为在东部地区建造数据中心的成本实在是太高了!我们详细来看东数西算。

东数西算工程:通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。“东数西算”中的“数”,指的是数据,“算”指的是算力。
实施“东数西算”工程,对于推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通等意义重大。
东数西算工程的意义:
一是有利于提升国家整体算力水平,通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化集约化发展。
二是有利于促进绿色发展,加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。
三是有利于扩大有效投资,数据中心产业链条长、投资规模大、带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展,通过算力设施由东向西布局,将带动相关产业有效转移,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成新格局。
东数西算工程的确立源于东西部地区对于算力、能源的供需调节,东部发达地区数据、算力需求旺盛,但处理数据的算力设施与供应的能源在寸土寸金的东部发展被成本与能耗局限。而西部地区的土地、能源等资源丰富,数据中心在西部地区集群化、中心化的规划与发展,可优化数据中心空间布局,有效利用西部地区可再生能源促进数据中心绿色低碳高质量发展。
作为数字经济时代的核心资源,算力需求正推动数据中心快速部署,然而24小时不间断运行的大数据中心也是能耗大户。研究机构数据显示,过去十年,我国数据中心整体用电量以每年超过10%的速度递增。据IDC预计,到2024年数据中心耗电量将占到全社会耗电量的5%以上。在双碳战略背景的要求下,能耗大户数据中心也被政府重点“关照”。东数西算工程中,对数据中心的建设标准日趋严格,更强调低碳节能,数据中心PUE值的要求也越来越高。

什么是PUE呢?
PUE值特指的是数据中心衡量能耗标准的一个数值,是数据中心消耗的所有能源与IT设备消耗能源的比值。简单来说,PUE值越接近1,意味着节能减排程度越好,PUE值越大,表明制冷和供电等配套基础设施所消耗的电能越大。
2021年7月,工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》,针对数据中心耗能大的特点,要求新建数据中心能效水平稳步提升、PUE逐步降低,可再生能源利用率逐步提高。此次东数西算,就要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE在1.25以下,林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE在1.2以下。
建设数据中心是风口也是机遇,但无论是新增还是旧有的数据中心PUE值要求都较高,对数据中心的绿色改革来说,都是不小的挑战。
在国外,先进的数据中心PUE值小于2.而国内的数据中心PUE值在2-3之间,比全球的先进数据中心平均数值高出一倍。大多数国内存续的旧数据中心,都是各大企业自建满足自身的业务需求,这些数据中心的特点总结来说,集碎片化、粗放式建设为主,数据中心规模庞大,里面有大量的服务器、存储设备和交换机,自身的运行过程本身的能源消耗就大,并且机房、空调降温等基础设施老旧,数据中心的能源消耗一直处于高位运行。这也使得数据中心被业界诟病已久,直接影响到数据中心的健康发展。
在“双碳”战略目标下,高载能的数据中心行业实现碳中和刻不容缓。众所周知,机房IT设备散热是数据中心内部电力消耗的“大头”之一,传统数据中心机房制冷方式主要有两种,一种是采用工业空调对机房整体空间制冷的方式。此种方式因为没有区分冷热通道,制冷效率较低;另一种是采用精密空调架空地板下送风方式制冷方式。此种方式对机房所处房间净高要求较高,普适性较差。
数据中心的低碳发展
数据中心的耗能部分主要包括IT设备、制冷系统、供配电系统、照明系统及其他设施,如安防设备、传感器以及相关数据中心建筑的管理系统等。整体来看,由服务器、存储和网络通信设备等所构成的IT设备系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的45%,空调制冷系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的40%,电源及其他设备占10%~15%。
从PUE的角度出发,从规划设计、设备采购安装、运营维护等全周期对能耗严格要求。对于低PUE的数据中心来说,需要在这些环节中嵌入创新的技术与服务,降低数据中心PUE值。
从电力消耗角度,数据中心所需的电力可以依靠当地的条件,比如采用风光混合、水光混合等绿色电力,大大减少了碳排放。
从成本效益角度看,通过高压输电,在1000千伏和500千伏条件下,每1000公里的线损率分别为3%和6%左右,同时还有双端逆变带来损耗。但通过5G和光纤网络传输数据,其建设维护成本明显低于高压电网,传输成本和延迟可以忽略不计。以我国东西部平均2500公里的跨度估算,可以节省10%左右的电力输送成本。这也是助力碳中和的有效方式。
碳中和是马拉松,任何减碳减排的技术都值得去尝试,任何新技术新措施都是这场马拉松的组成者。
END