全面推动数字经济再发展，竟然需要它的加持力！
——以电子节能为引擎，突破数字经济的能耗限制
随着数字经济的持续发展，社会各领域呈现出数据处理需求爆炸性增长的态势，随之而来的是互联网数据中心的迅猛发展。但我们也必须看到，隐藏在这一片繁荣发展景象的却是能源消耗巨大的危机。
规模壮大与能耗掣肘的矛盾与冲突
数据中心是数字经济发展的基础设施，其快速发展有效地推进了数字经济的蓬勃发展。相关研究数据显示，数据中心的数量处于持续增加的状态。2019年，中国数据中心的数量已达到7.4万个，其中，业已建成的大型和超大型数据中心的数量约为12.7%。而中国数字经济的增加值规模也已经从2005年的2.6万亿元发展至2019年的35.8万亿元，数字经济在GDP（国内生产总值）中所占的比重也从2005年的14.2%逐渐增加至2019年的36.2%。
不可否认的是，数据中心的迅速发展，既推进着繁荣的诞生，同时也在衍生出环境污染、能源消耗、资源浪费等一系列问题。
相关数据显示，2018年，全国数据中心的总用电量达到1608.89亿千瓦时，占中国全社会用电量的2.35%；预计至2023年，中国数据中心总用电量将达到2667.92亿千瓦时，年复合增长率达到10.64%。除了耗电量高之外，数据中心使用的大比例化石能源所带来的空气污染与碳排放问题也尤为突出。比如，在2018年的用电总量中约有1171.81亿千瓦属于火电。而在使用这部分电量的过程中，共计排放了9855万吨的二氧化碳、2.34万吨的二氧化硫、2.23万吨的二氧化物和0.49万吨的烟尘。这组数据展示出的问题是非常严重的，由此衍生出的负面影响更是值得各界人士重视的。
聚焦节能降耗，捕捉产业发展大势
为了解决这个问题，国家近年来陆续出台了一系列相关政策，积极引导全国各地的数据中心一齐朝着绿色节能环保的方向有序发展。
2019年，《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》发布，提出“到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下，高能耗老旧设备基本淘汰，水资源利用效率和清洁能源应用比例大幅提升，废旧电器电子产品得到有效回收利用。”可见，国家对于数据中心的能源消耗情况予以了高度的关注。
2020年8月，国家工信部、发改委、商务部等六个部门发布《关于组织开展国家绿色数据中心(2020年)推荐工作的通知》，联合组织开展2020年度国家绿色数据中心推荐工作，其中能源资源使用情况在评价指标分值中的权重达到了67%。此外，国家还要求各地依据《绿色数据中心评价指标体系》，在数据中心的重点应用领域（如：生产制造、电信、互联网、公共机构、能源、金融、电子商务等），选出一批优秀的数据中心进行推荐。其中，能效水平高、技术先进、管理完善、代表性强，“具有清晰、完整的物理边界，拥有独立的供配电和符合《绿色高效制冷行动方案》要求的制冷系统”，这些内容被视为各地推荐数据中心时必须考量的一些因素和条件。
在这样的政策背景和市场条件下，开发新型技术及运作模式，提升数据中心的效率，并降低能耗，这已经明显成为行业发展的大势所趋。
借力尖端科技，消灭能耗巨兽
时下，降低能耗已明显成为数据中心建设的首要目标。部分数据中心通过开发风能、太阳能等各类可再生能源，来实现绿色节能目。同时，也需要探索新型节能技术（比如制冷节能技术、虚拟化技术、高压直流供电技术、变频技术等各类技术），来支撑绿色数据中心的建设。
技术应用：强悍制冷的浸没相变液冷技术
数据中心的制冷系统依然以风冷为主，但这种传统方式已经很难实现节能目标。浸没相变液冷技术将所有计算部件浸没于液态冷媒中，通过液体相变为气体带走热量。这种技术能够将系统性能提升5%，同时将PUE（数据中心总设备能耗）降至1.04（全球数据中心PUE平均值约为1.58，PUE值越低，说明数据中心越节能）。
我们可以这样理解：如果采用这种技术，只需要40瓦的功率，即可冷却1000瓦的设备；而如果采用风冷技术系统，要想实现这一冷却目标，则需要消耗的功率约在500瓦至1000瓦。如果国内所有数据中心都采用这种浸没液冷技术转化产品，那么每年节约的电能可达到400亿千瓦时，约为三峡电站目前全年发电量最大值的39%（2018年的发电量为目前的最大发电值——1016亿千瓦时）。
技术应用：脑洞大开的水下数据中心部署
2014年，一位微软员工大开脑洞，提出了构建水下数据中心的想法。为了更好地落实这项决策，微软与在潜艇制造方面颇有经验的法国Naval集团联手，共同建造了一个大型水下数据中心。他们采用了原本用于冷却潜艇的热交换过程来为12个服务器机架实施冷却降温，此外还配备了864台服务器和冷却系统基础设施。
2018年6月，这个代号为“Northern Isles（北方群岛）”的水下数据中心在法国组装完毕之后，被迅速地部署在苏格兰奥克尼群岛附近的海底。接下来，微软的项目团队持续密切关注该数据中心的运作情况，并从能耗、内部湿度、声音以及温度等方面进行了全面的、专门的监测。目前，该项目技术的应用与验证效果尚未公布。
总体而言，无论是从经济效益还是环境效益来说，尖端科技具有多样化场景化应用的天然优势。因此，当人们尝试将尖端科技的力量加持于数据中心能耗问题处理之上，必然可以带来更多的问题解决逻辑和场景优化的可能性，这也是人们积极地打开脑洞、为各类尖端科技探寻落地路径的根源所在。
编者注：在这个蓬勃发展的新经济时代，尖端科技的现实落地、环保节能产品的转化应用，这已经成为关键的社会生产与发展要素。我们希望，有更多领先技术的研究者、组织机构、生态伙伴都能够积极参与到电子节能产品转化与技术转移的建设中来，全面推进国家的经济建设。
参考资料：
[1]《点亮绿色云端：中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究》. 国际环保组织绿色和平与华北电力大学联合发布
[2]《厉害了，微软要在海底建立数据中心》. 柠萌编译，都保杰编辑
[3]《中国公司“黑科技”突破了计算机节能极限》. http://www.360diannao.net/keji/334385.html
[4]《曙光“全浸没液冷”技术让节能不再“靠天吃饭”》. 环球科技
[5] 图片来自网络，侵删。
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