對數據中心而言,穩定、持續的供電是其正常運行的基本條件。為保證電量供給,數據中心采取了多種舉措,其中,市電+柴發+UPS是大型數據中心中較為主流的方式,即通過電網供電與備用電源的結合進行持續供電。近年來,數據中心還在此方面不斷探索,如三路市電的應用,將變電站的第三路電源用于數據中心的備用電源。而伴隨數據中心節能減碳力度的加大,尤其是“零碳”發展趨勢下,提高新能源供電,將新能源供電與電網結合實現穩定供電的進程不斷加快。
新能源應用于數據中心面臨多重挑戰
伴隨產業規模的擴大,數據中心用電量在持續上升,具備巨大的消納潛力,能夠增強電網負荷側靈活互動能力,較好的滿足新能源發電面臨的消納問題,而新能源的使用又能夠推動數據中心節能減碳,從這一角度看,新能源發電與數據中心可謂天生契合。
不過,新能源發電想要在數據中心上完成消納卻并不是一件易事。
風能、太陽能分布較廣且總量巨大,但受地域、天氣等自然環境影響較大,隨機性和波動性等特點比較明顯,電力輸出不穩定,且能量密度低,轉化效率較差,這與數據中心穩定供電的要求相悖。
氫能方面,其能源能效高,供電穩定,但在技術、安全、運輸等方面有著更高的要求標準,其發展還受到技術成熟度、經濟性等多重因素影響,在高度重視安全性的數據中心,廣泛應用還欠缺相應的條件。
同時,數據中心運行用電耗能巨大,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,想要擴大消納,還需要圍繞數據中心,以其現有條件擴大新能源發電量,利用相關技術和解決方案提升供電效率,減少資源浪費。
由此可見,新能源發電在數據中心上應用存在一定挑戰,但隨著“雙碳”目標臨近,“東數西算”工程全面啟動,降低碳排放已經成為數據中心亟待解決的問題,提升新能源使用比例不再是一個備選,而是要著重發展的必選。
如何優化新能源利用
數據中心需要的電能供給是持續、穩定的,因此,想要提高新能源使用,需要結合多種手段提升發電量,并推動新能源成為應急電源與常用電源。結合現有實踐與探索,主要包括以下方式:
發電量方面,加強分布式光伏建設
數據中心涉及大量土建,尤其近年來,大型數據中心興起,產業園建設不斷增多,數據中心建筑面積動輒數萬平方米,這為分布式光伏設備的鋪設提供了基本條件。而分布式光伏具備就近建設、就近供電,成本較低的特點,通過大量的建設,能夠較大幅度提升新能源的供電量。
目前,數據中心在此方面也展開諸多實踐,并在發電量、耐用性等方面均取得了相當的成果。以中國電信安徽智算中心為例,該智算中心在機樓樓頂建設面積鋪設了1000余平方米光伏晶板,裝機容量為185KW,年發電量可達到19萬度。設計使用年限也長達25年。