对数据中心而言,稳定、持续的供电是其正常运行的基本条件。为保证电量供给,数据中心采取了多种举措,其中,市电+柴发+UPS是大型数据中心中较为主流的方式,即通过电网供电与备用电源的结合进行持续供电。近年来,数据中心还在此方面不断探索,如三路市电的应用,将变电站的第三路电源用于数据中心的备用电源。而伴随数据中心节能减碳力度的加大,尤其是“零碳”发展趋势下,提高新能源供电,将新能源供电与电网结合实现稳定供电的进程不断加快。
新能源应用于数据中心面临多重挑战
伴随产业规模的扩大,数据中心用电量在持续上升,具备巨大的消纳潜力,能够增强电网负荷侧灵活互动能力,较好的满足新能源发电面临的消纳问题,而新能源的使用又能够推动数据中心节能减碳,从这一角度看,新能源发电与数据中心可谓天生契合。
不过,新能源发电想要在数据中心上完成消纳却并不是一件易事。
风能、太阳能分布较广且总量巨大,但受地域、天气等自然环境影响较大,随机性和波动性等特点比较明显,电力输出不稳定,且能量密度低,转化效率较差,这与数据中心稳定供电的要求相悖。
氢能方面,其能源能效高,供电稳定,但在技术、安全、运输等方面有着更高的要求标准,其发展还受到技术成熟度、经济性等多重因素影响,在高度重视安全性的数据中心,广泛应用还欠缺相应的条件。
同时,数据中心运行用电耗能巨大,目前新能源供电量较难满足其需求,供需双方处于不平衡的状态,想要扩大消纳,还需要围绕数据中心,以其现有条件扩大新能源发电量,利用相关技术和解决方案提升供电效率,减少资源浪费。
由此可见,新能源发电在数据中心上应用存在一定挑战,但随着“双碳”目标临近,“东数西算”工程全面启动,降低碳排放已经成为数据中心亟待解决的问题,提升新能源使用比例不再是一个备选,而是要着重发展的必选。
如何优化新能源利用
数据中心需要的电能供给是持续、稳定的,因此,想要提高新能源使用,需要结合多种手段提升发电量,并推动新能源成为应急电源与常用电源。结合现有实践与探索,主要包括以下方式:
发电量方面,加强分布式光伏建设
数据中心涉及大量土建,尤其近年来,大型数据中心兴起,产业园建设不断增多,数据中心建筑面积动辄数万平方米,这为分布式光伏设备的铺设提供了基本条件。而分布式光伏具备就近建设、就近供电,成本较低的特点,通过大量的建设,能够较大幅度提升新能源的供电量。
目前,数据中心在此方面也展开诸多实践,并在发电量、耐用性等方面均取得了相当的成果。以中国电信安徽智算中心为例,该智算中心在机楼楼顶建设面积铺设了1000余平方米光伏晶板,装机容量为185KW,年发电量可达到19万度。设计使用年限也长达25年。