数据中心节能减排不止于碳中和( 二 )


现有及未来将要发布政策 , 将进一步引导、规范、督促数据中心节水的落实情况 , 推进数据中心降低WUE 。
技术驱动
在政策的引导下 , IDC产业上下游企业都将节水提上日程 , 以技术驱动数据中心节水进程 。下面我们就来盘点一下现阶段数据中心节水的途径都有哪些 。
利用循环水
冷却层面的用水是数据中心主要用水领域 , 冷却水排污也自然成了数据中心主要废水来源 , 直接排放不但浪费了水资源 , 还有可能对环境造成污染 , 基于此 , 循环利用冷却水成为数据中心节水、保护环境的重要举措之一 。
循环水排污水质与循环水系统运行水质基本相同 , 需要去除的污染物主要有金属离子、酸根离子、胶体、悬浮物、细菌/微生物等 , 且PH值呈弱碱性 。
针对上述污水情况 , 通常采用的循环水排污回收装置的主要工艺流程为:絮凝沉淀阶段—初滤阶段—反渗透及出水阶段 。这是现阶段各行业比较常见的循环水排污回收装置 , 不过该系统的应用成本较高 , 运维较难 , 这也成为现阶段数据中心循环水利用的一大阻碍 , 也成为未来数据中心节水技术的重要突破口之一 。
浸没式液冷
近年来 , 随着液冷技术的不断成熟 , 越来越多的数据中心应用该技术帮助数据中心降温 。现阶段 , 数据中心应用液冷主要分为两种——浸没式液冷和冷板式液冷 。
浸没式液冷将数据中心内产热最多的服务器“浸泡”在特殊的绝缘冷却液中 , 可以大大降低数据中心PUE值 。与此同时 , 冷却液的应用 , 替代了传统的机房空调 , 甚至不需要蓄冷罐的支持 , 从源头大幅降低了数据中心用水 。
浸没式液冷现阶段在国内比较成功的案例当属阿里巴巴浙江云计算仁和数据中心 , 该数据中心采用全浸没式液冷技术 , 在大幅降低PUE的同时 , 也降低了数据中心WUE 。
放眼国际 , 对于建设在沙漠中的数据中心而言 , 缺水更是一个大问题 。微软在沙漠地区建设的数据中心 , 为了使其在炎热和干燥的气候中的水足迹降至零 , 微软计划采用一种新的方式来冷却服务器——将它们浸泡在基于碳氟化合物的液体中 。当服务器工作时 , 它们产生的热量使液体在达到华氏122度(摄氏50度)时沸腾 。沸腾的液体逐步转化为蒸汽 。蒸汽的蒸发将热量从服务器上带走 , 蒸汽碰到冷却水箱的盖子凝结后降回水箱中 , 创造了一个闭环冷却系统 , 减少了水和电的使用 , 同时得到了冷却效果 。
不过目前浸没式液冷大规模应用还面临着诸多问题 。采用浸没式液冷的数据中心 , 从服务器、机架 , 到供配电等设备均需要特殊定制化 , 这就加大了数据中心前期建设周期及成本 。与此同时 , 将服务器“泡”在冷却液中也提升了运维难度 , 增加了后期的运维成本 。
笔者相信 , 随着液冷技术的不断成熟 , 标准化的普及 , 浸没式液冷将成为数据中心主要供冷方式之一 , 为数据中心PUE、WUE的“双降”贡献力量 。
水下数据中心
相较于在数据中心内应用液冷的模式 , 有部分IDC服务商选择探索直接将数据中心建设在水下的可能性 , 这为沿海地区的城市在建设数据中心的时候提供了些许参考 。
现阶段 , 选择在水下建设数据中心的厂商主要有两家 。从国内看 , 海兰信是国内“第一个吃螃蟹的人”
2020年11月海兰信UDC测试样机在珠海下水测试;
2021年1月海兰信公布阶段性测试成果 , 获得了成功的可行性验证;
2021年5月 , 海兰信与海南电信合作开展第二阶段测试 , 整备后的UDC样机内承载了海南电信的实际数据业务 , 第二阶段测试邀请了中国信通院云大所全程跟踪 , 测试结果达到预期 。