雙碳目標下結合東數西算開(kāi)辟水蓄冷產(chǎn)業(yè)發(fā)展新

在“雙碳”目標下，高效節能、綠色減碳是數據中心發(fā)展的必然發(fā)展方向之一，“東數西算”工程的目的之一便是促進(jìn)數據中心綠色化發(fā)展。而在推動(dòng)數據中心節能減排過(guò)程中，有一點(diǎn)是無(wú)法繞開(kāi)的，那就是提升數據中心制冷能效。

在數據中心運行過(guò)程中，制冷是必不可少的一環(huán)，但也因此產(chǎn)生了巨大的能源消耗。因此，如何減少制冷環(huán)節的能耗，提升清潔能源的使用比例，以降低PUE值成為數據中心必須進(jìn)行的思考。這其中，離不開(kāi)中央空調水蓄冷技術(shù)的發(fā)展。

同時(shí)，在“東數西算”工程全面啟動(dòng)的背景下，當前水蓄冷技術(shù)存在哪些難點(diǎn)或問(wèn)題？它如何更好的與其他節能技術(shù)進(jìn)行結合？未來(lái)的發(fā)展趨勢又是什么？記者就此采訪(fǎng)了廣州泰陽(yáng)能源科技有限公司總經(jīng)理陳向陽(yáng)。

廣州泰陽(yáng)能源科技有限公司總經(jīng)理陳向陽(yáng)

水蓄冷結合高效機房等多種技術(shù)推動(dòng)數據中心節能減碳

水蓄冷技術(shù)是將夜間多余谷段電力用來(lái)制冷，并以低溫水方式儲存起來(lái)，在白天用電高峰釋放出冷量給環(huán)境和設備冷卻使用，為用戶(hù)獲取峰谷電價(jià)差效益，提高電網(wǎng)負荷率和安全性及促進(jìn)電網(wǎng)平衡的技術(shù)。在數據中心領(lǐng)域中，通過(guò)瞬間啟動(dòng)，蓄冷槽可以為機房提供冗災應急供冷。

這涉及到了太陽(yáng)能、水能等清潔能源的利用。借助晝夜交替的冷熱變化和用電負荷的峰谷差異特點(diǎn)，利用冷熱能、電能等儲藏和運輸技術(shù)，水蓄冷在用能側主動(dòng)進(jìn)行了存取結合，以實(shí)現清潔能源的消納和高效利用。

從數據中心實(shí)踐來(lái)看，水蓄冷需要將多種技術(shù)手段綜合利用才能更好的發(fā)揮其效用。陳向陽(yáng)表示：“單一節能或蓄冷技術(shù)應用存在一定局限性，泰陽(yáng)能源通過(guò)高效機房與水蓄冷的有機結合，不但推動(dòng)了數據中心的節能高效，還在有序用電、移峰填谷方面充分獲取了電價(jià)差效益。再結合數據中心應急供冷、安全保障，讓相關(guān)數據中心具備了安全高效、節能節費的綜合優(yōu)勢?！?/p>

以中央空調的能效衡量指標COP（性能系數）為例，陳向陽(yáng)指出，國內90%左右的制冷機房COP能效在3左右，按照這個(gè)能效，假設平均電價(jià)是0.75元/千瓦，用冷單價(jià)大概為0.25元/千瓦。而如果充分利用高效制冷機房和水蓄冷，COP能效將大幅度上升，用冷單價(jià)將降到0.1元/千瓦以下，用冷單價(jià)下降幅度超過(guò)60%。

同時(shí)，水蓄冷技術(shù)和儲電相互補充，陳向陽(yáng)認為，兩者均是在多余電力或低谷用電時(shí)儲存能量，在電力不足或高峰用電時(shí)釋放能量，通過(guò)移峰填谷來(lái)獲取電價(jià)差效益或消納清潔能源。如果可以將二者結合起來(lái)，數據中心便能夠創(chuàng )造更大的經(jīng)濟效益。

影響水蓄冷技術(shù)發(fā)展的PUE指標等難點(diǎn)應如何應對

水蓄冷技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了數據中心的節能減碳，但這并不代表數據中心能夠無(wú)所顧忌的使用水蓄冷，從實(shí)際情況來(lái)看，數據中心在應用水蓄冷時(shí)，需要考慮多種因素，對多個(gè)難點(diǎn)進(jìn)行攻克解決。

陳向陽(yáng)表示，數據中心在應用水蓄冷時(shí)面臨的問(wèn)題主要體現在四個(gè)方面。

一，蓄冷槽的空間問(wèn)題。水蓄冷效率較高，但蓄冷密度比較小，因此，占用空間較大。這就需要水蓄冷廠(chǎng)商在設計時(shí)，做好預留空間，如利用地下水池或者地面空地上建蓄冷罐，或將消防水池以及部分不重要的空間利用起來(lái)。

二，受政策影響，水蓄冷的應用與部分數據中心降低PUE的期望存在一定矛盾。目前很多數據中心都采用中溫水來(lái)供冷，因為占用空間較大，為節約空間，水蓄冷需降低蓄冷溫度來(lái)加大蓄冷溫差，這就可能導致主機效率下降，蓄冷用電量增加，按正常計算PUE的話(huà)，會(huì )起負面作用。

在《上海數據中心建設導則（2021版）》里面為鼓勵數據中心用水蓄冷，在評價(jià)PUE上，采用水蓄冷影響因子，抵消水蓄冷用電增加導致PUE上升的影響，部分數據中心PUE因此還略有下降，達到節約電費和PUE降低的雙重受益。但目前此類(lèi)建設導則較少，單純以此來(lái)看，水蓄冷在此類(lèi)數據中心PUE的降低上并不占優(yōu)勢。

三，水蓄冷應用還應注意安全與節能的平衡，節能節費需建立在數據中心安全可靠的基礎上，為保障系統安全，甚至可以犧牲節約電費。并且，數據中心還應通過(guò)各種備用冷源，使系統更加可靠，不能為了節能損害到安全。

四，移峰填谷水蓄冷可與應急供冷進(jìn)行結合，也可與冷卻水的應急水池和消防水池結合，此時(shí)水蓄冷方案要充分考量各種功能水池相互可能造成的影響，進(jìn)而使水池在應用時(shí)，不會(huì )對其他水池的功能造成負面影響。

“東數西算”將改變水蓄冷企業(yè)發(fā)展格局

水蓄冷在數據中心上的應用受產(chǎn)品自身、技術(shù)、政策、安全等影響，目前，在數據中心方面，“東數西算”工程的啟動(dòng)可謂影響最大，也將深刻影響水蓄冷的發(fā)展路徑。

陳向陽(yáng)認為，“東數西算”工程是國家大的戰略，將對數據中心節能減碳產(chǎn)生重要影響。中西部全年的氣溫相對比較低，能源價(jià)格較低，且清潔能源豐富，能有效減少數據中心能源使用，降低運營(yíng)成本，這將推動(dòng)高耗能數據中心轉移到中西部地區，有利于數據中心行業(yè)節能減碳及發(fā)展。

水蓄冷行業(yè)的格局也將因此發(fā)生改變，陳向陽(yáng)表示，對于水蓄冷企業(yè)來(lái)講，西部用電峰谷差較大，水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源消納需求更有利于水蓄冷的推廣，這無(wú)疑會(huì )影響企業(yè)的產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)布局。他以泰陽(yáng)能源為例指出；“泰陽(yáng)能源將擴大市場(chǎng)的范圍，以前主要精力在華南、華東、華北，此后將投入更多的力量在中西部，在市場(chǎng)方面力求同國家政策進(jìn)行匹配，未來(lái)將全面拓展全國市場(chǎng)?！?/p>

此外，技術(shù)是水蓄冷的根本。陳向陽(yáng)表示，泰陽(yáng)能源將繼續大力研發(fā)高新技術(shù)的節能產(chǎn)品，如人工智能控制技術(shù)、數據中心芯片及液冷技術(shù)、自然冷源的應用技術(shù)、相變蓄冷技術(shù)等技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品。這些技術(shù)與產(chǎn)品既能與目前泰陽(yáng)能源實(shí)施的水蓄冷、高效機房等進(jìn)行結合，又進(jìn)一步延展了技術(shù)的深度和應用范圍，將推動(dòng)泰陽(yáng)能源在多個(gè)維度提升自身的技術(shù)解決方案，為節能減排做出更大貢獻。

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