今天小編分享的科技經驗:使出“十八般武藝” 讓地球少“碳”氣,歡迎閱讀。
綠色機房、基站降溫、锂電池 " 安全鎖 "
作者/ IT 時報記者 沈毅斌
編輯/ 錢立富 孫妍
圍繞 " 雙碳 " 目标,一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革正在推進。
作為發展數字經濟和建設網絡強國的主力軍,電信運營商當前正 " 節 " 盡所能,推動綠色低碳發展。在不久前舉行的 2023 上海國際碳中和博覽會上,中國電信就展示了自家的節能減排 " 十八般武藝 ",比如打造綠色機房、幫助通信基站降溫、提升锂電池使用安全性等等,同時也助力各行業 " 感碳、測碳 ",從而更具針對性減碳。
打造綠色機房
耗電量大、碳排放超标等都是老舊機房的弊端,是企業在綠色低碳道路上的 " 攔路虎 "。
中國電信位于昆山花橋的數據中心就曾是能耗大戶,數據顯示,其老舊機房的 IT 負載(即 IT 設備的能耗)約 950kW,PUE(即數據中心消耗的能源與 IT 設備消耗能源的比值,數值越接近 1,表示能效越好)約 1.72,無法達到雙碳标準。
那麼,有沒有辦法既能有效監控碳排放量,又能為機房減負降溫呢?中國電信給出了 " 綠色機房 " 解決方案。
" 綠色機房 " 是指基于大數據和 AI 智慧節能系統,從設備能效、換熱效率、精确管理、自然冷源、綠色能源等角度進行針對性分析,通過高效設備應用、氣流組織優化、AI 智能控制、液冷及光伏等技術手段,對老舊機房進行更新改造的智慧方案。
比如針對昆山花橋數據中心進行的 " 綠色機房 " 更新改造,在硬體方面,中國電信将一些高能耗、高排放的設備替換為更加高效、低能耗的設備,同時降溫方式也由原來的風扇、空調降溫變為液冷、蒸發冷等自然冷源降溫;在軟體方面,利用 AI 智能控制精準管理能耗,一旦發現超标便會告警并智能調節,同時減少了人力監測成本。
據了解,改造後的花橋數據中心,其 PUE 已經低于 1.46,光伏裝機容量達 97kW,每年可節約 121 萬度電。此外,整套機房 AI 節能方案已經在全網 23 省 1100 多個機房完成部署。
幫助基站降溫
為了幫助移動通信基站、機房降溫,中國電信研發出浸沒式液冷數據中心技術—— BBU 液冷機櫃,将設備沉浸到特定的液冷劑中,使設備低溫高效運作。
相比傳統風扇散熱方式,BBU 液冷機櫃裡的液冷劑的比熱容更高,導熱效果更好,不僅能将 PUE 值控制在 1.08 以下,節約 32%~40% 用電成本,還能延長 IT 設備使用壽命,故障率下降 40%~60%。
占地少、安裝簡易也是其優勢所在。BBU 液冷機櫃無論是室内還是室外,無需搭建裝修就能部署,甚至還可以将機櫃堆疊放置。數據顯示,該技術較風冷數據中心用地面積可減少 50%~70%,減少 IDC 建造時間 75%。
基于這項技術構建的 5G 機房浸沒式液冷系統,是一種機櫃即機房的新理念。原理是将數據中心的機櫃、弱電、強電、散熱、裝修、安全管理等系統集合為室内液冷機櫃、液泵櫃、室外散熱系統三部分,實現即插即用的同時,還能進行靈活擴展,散熱也會更加高效。
給锂電池上 " 安全鎖 "
2022 年 6 月,法國科西嘉島一小鎮的光伏發電廠發生火災,起火原因為裝有锂電池的儲能貨櫃熱失控;2022 年 10 月 20 日,海南莺歌海鹽場光伏項目儲能電站中 1 個電池艙起火;兩天後,江蘇南通啟東市一家新能源公司内的儲能電箱發生火災 …… 近年來,全球儲能安全事故頻頻發生。
" 幕後黑手 " 就是锂電池。如果将锂電池比作 " 不定時炸彈 ",那麼熱失控就是 " 引線 ",指的是由各種各樣誘因引發的鏈式反應現象,導致電池短時間内散發出的大量熱量和有害氣體引起着火和爆炸。而熱失控原因又可以分為内因和外因,内因往往是由于内部短路,外因則是因為電池受到碰撞、擠壓、過度充電、局部過熱等。
這就意味着,只要控制好熱失控,锂電池的安全性将得到大幅度提升。對此,中國電信用了三年時間,交出一份自研儲能系統 " 翼安能 " 答卷。
" 翼安能 " 是在锂電池基礎上,增加一套自主可控的液冷安全機制,同時在每個電芯加裝一個溫度監控器,當監測到溫度過高時,冷卻液就流出進行控溫,無論是内部短路造成熱量過高,還是外部原因造成局部過熱,都能做到及時冷卻降溫。這樣不僅保證電池安全,延長使用壽命,也能做到省電降碳。據統計," 翼安能 " 系統每年可減少 14 噸碳排放。
以中國電信上海信息園為例,2022 年,園區首次實踐規模化儲能技術(貨櫃儲能安裝容量:200kW,1.2MWh),和全屋頂光伏系統(光伏安裝容量:444.6kW ) 的應用,直接接入通信負荷,儲能放電量在 8:00~11:00,18:00~21:00 的峰電時段完全消納,每年節約電費約 14.25 萬元。
當好碳排放 " 大管家 "
對于一些企業或政府機構來說,對碳排放量并不能做到精準監測,導致排放超标而不自知情況的發生,或者即便知道碳排放量過高也不知如何治理。面對這類問題,企業需要一位掌管碳排放的 " 管家 " 來幫忙。
中國電信的企業綠色能碳管理系統能通過評分、監測、總覽、警報,全方位協助企業 " 感碳、測碳 ",從而更具針對性減碳。
系統首先會根據建築物大樓進行 3D 建模,使用時打開樓層熱力圖就能查看到每一層、每個房間碳排放量。系統的數據總覽是從能耗、碳排和綠電三個維度進行分析,可以看到總體和分項目标的達成度、同比、行業比等數據,更直觀地掌握目标進度。電力作為主要能耗是企業的重點關注對象,将其細化到日、月、年,展示實時的用電量和趨勢,能更好地觀察用電規律。比如日用電,通過數據可以找到用電高峰,從而指導企業配置儲能來節省電費。
想要完成雙碳目标,僅靠監控還遠遠不夠,日常管理也需要跟上。在管理總覽上,除了能看到詳細告警監測外,碳考核紅黑榜才是管理重點。系統會對企業每個部門的碳排放量進行排名,找出内部碳管理主要對象,将碳排放管理落實到人,節能降碳融入每個部門的日常工作中。
對于碳排放監管,中國電信推出能碳監控平台,通過 IoT 采集的方式,直接獲取用能部門生產過程的能源消費數據,支持對接入在線系統的用能部門進行可視化監管分析,實現多維數據分析刻畫用能部門的行為畫像,快速掌握全市用能特征。
排版/ 季嘉穎
圖片/ 中國電信 IT 時報
來源/《IT 時報》公眾号 vittimes
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