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可信超低PUE架构:降低PUE的过程中我们面临着什么?

在“汇聚双碳科技 夯实数据之基”为主题的第十届数据中心标准峰会上,维谛技术(Vertiv)中国区产品应用部北方片区总经理李朝辉以《可维节碳 夯实绿色数据之基》为题发表演讲。

演讲实录

今天主要分享一下维谛技术(Vertiv,NYSE:VRT)在可维节碳领域的心得和体会,以及在"双碳"大背景下维谛技术(Vertiv)的创新理念以及实践的方法论。具体的分享从“双碳"策略的技术趋势与演进路线,可维节碳新技术新产品应用与实践两个方面展开。

“3060双碳战略”是一个长期的过程,在短时间内完成这样一个宏伟目标可以说是任重而道远。对数据中心行业的启示是全面配合国家“双碳”战略落地的过程,一定要脚踏实地,一步一步坚实地把数据中心行业的责任履行到位,帮助国家实现“双碳”目标。

“双碳”策略演进不断向“零”推进

维谛技术(Vertiv)长期以来一直在“双碳”数据中心落地方面不断地探索,聚焦“四零”算力基础设施,坚守可持续发展之路。最近非常热门的话题就是“东数西算”,相较于“双碳”长期宏伟的目标,“东数西算”则是“双碳策略”具体落地的实践,它更具象化,是更具有可实施性的工程措施。

维谛技术(Vertiv)提出的零碳排、零损耗、零浪费和零用水——“四零”算力基础设施,分别对应到数据中心几个非常关键的指标,包含了CUE碳排放指标、PUE电源的利用指标、IUE基础设施利用指标,以及WUE水耗指标。

维谛技术(Vertiv)在这些方面不遗余力地践行企业责任,希望能够在整个“双碳”进程中发挥自己的力量。

维谛技术“四零”绿色算力基础设施驱动新型可维节碳技术路线

通过“四零”算力基础设施理念的提出,维谛技术(Vertiv)驱动着公司新的核心理念——“可维节碳”,这里的内涵是三可三维,三可是指可靠、可量化、可交付,三维是指从技术维度、经济维度和时间维度,打造整体的核心节碳理念。

涉及到落地和实施,维谛技术(Vertiv)针对“四零”算力基础设施,提出了包含了可信超低PUE架构、光储备一体化分布式系统、预制式全变频氟泵制冷等一系列技术路线。

可信超低PUE架构:降低PUE的过程中我们面临着什么?

关于可信超低PUE架构。在降低PUE的过程中,客户到底面临着什么样的困惑和难题,这是非常关键的。“双碳”策略执行过程中,降低PUE仍是目前最有效的节碳手段。

客户在PUE落地过程中面临着很大的决策风险:

首先是门槛难题。体现在国家对PUE的要求越来越严苛,数据中心总体PUE指标难以达到实际承诺,以及可靠、可量化的交付。

第二是创新困境。液冷可以完成超低PUE目标的实现,是有效的降低PUE的措施。但是伴随着PUE的降低而来的高投资成本和维护成本,让很多客户难以接受。

第三个困惑来自于设计数据陷阱。对客户而言,是否只要选用了实验室测试指标非常优异的空调、UPS的产品,就能够达到PUE值超低的目标呢?答案是否定的。

这里面从设计到交付环节,中间有非常多的技术难题要解决。例如谐波负荷因子导致PUE上升、变压器和线损负荷因子、热点负荷因子等因素都有可能导致PUE上升,并进一步阻碍落地交付。

第四个交付数据陷阱。在施工过程中不可避免的面临着各种各样的问题,如果得不到很好的解决,也很难实现设计目标的最终达成。相信做过具体工程的行业同仁应该深有体会,比如超长管路的影响、甚至于室外机高噪音带来投诉的影响等都是不利因素。

可信超低PUE架构破局决策风险

面对这些决策风险,维谛技术(Vertiv)提出了自己的核心口号——“把复杂交给维谛,把简单留给客户。”由专业的厂家、专业的厂商,帮助客户解决面临的问题和困惑。

维谛技术(Vertiv)创新性的提出了核心理念——可信超低PUE架构。破局客户面临的决策风险。这个架构是有机的组成,包含了5大可信平台——标准平台、专业平台、产品平台、人才平台,以及交付平台。还有4项可信技术——高能效、高耦合、高可靠、高智能。3个维度可信案例——地理维度、行业维度、等级维度。

可信超低PUE架构:可信的平台

维谛技术(Vertiv)在可信平台方面有非常好的实际验证。对于专业平台来说,维谛技术(Vertiv)在数据中心行业深耕多年,有着76年专业的积累,取得了很多行业首创。

对于标准平台来说,维谛技术(Vertiv)的前身,在TGGC网格组织中,维谛技术(Vertiv)作为PUE指标的重要发起人,2018年,信通院绿色网格委员会主编微模块和空调PUE测试规范,维谛技术(Vertiv)受邀起草。

对于产品平台来说,维谛技术(Vertiv)拥有业界最完整的产品平台,从配电系统到供电系统,包括交流不间断电源(UPS)、直流电源系统、配电、电源监控和控制系统以及碳管理软件的探索。

对于人才平台来说,维谛技术(Vertiv)也是业界知名的 “黄埔军校”,为行业提供了高质量、高素质的人才。

对于交付平台来说,维谛技术(Vertiv)具备全生命周期无短板价值交付的能力,这背后包含了从架构、设计、工程、测试、调优、运维和成本多方面的支撑。

可信超低PUE架构:可信的技术

在可信技术方面,维谛技术(Vertiv)聚焦在高能耗、高耦合、高可靠、高智能四个方面,分别打磨产品和技术,创造引领行业的产品技术。

可信超低PUE架构:可信的案例

维谛技术(Vertiv)从地理、行业、等级三个维度实现全覆盖,包括为客户承诺交付超低的PUE,其中覆盖了从北方到南方,从云计算到运营商、金融、企业不同的客户群,维谛技术(Vertiv)都能帮助客户达成可落地、可量化、可交付的PUE。

光伏储能应用场景:光储备一体化分布式系统

维谛技术(Vertiv)光储备一体化分布式系统,通过光伏+储能+备电系统整体的搭建,帮助客户实现在整个数据中心行业的目标达成。

维谛绿色数字工厂(江门)光伏和负载侧储能新能源最佳实践

维谛技术(Vertiv)自己的数字化工厂,部署了一套实际落地的验证系统。这套系统不仅是包含了光伏发电,还包含了锂电池的后备和储能,结合维谛技术(Vertiv)自有知识产权EMS能源管理系统进行统一调度控制。

在维谛技术(Vertiv)江门绿色工厂,落地了光伏和负载侧的储能新能源,园区里除了布置锂电池的储能系统之外,在相应的一些空间上面还布置了光伏发电系统,验证的结果运行状态非常良好,而且达到了预期收益。预计10年的可节省电费高达570万元,每年系统可以发电12万kWh,减少CO2排放量约760吨。

维谛绿色数字工厂(江门) EMS能源管理系统

EMS能源管理系统,模拟自动驾驶舱的概念,把江门的数字工厂,从全景到储能充放电指令发布的示意、整体架构、设备现场等进行展示,这套系统除了展示能源管理系统之外,也会把工厂实时发货的数据、生产运行状态和情况,通过数字看板统一展示出来。

预制式全变频氟泵制冷技术应用场景

维谛技术(Vertiv)首创的预制式全变频氟泵制冷技术。此设备在国外已经推广了一段时间,在国外已有了数千台应用量,现在把它引进到国内来,帮助国内大型和超大型数据中心实现更好的节能制冷解决方案。

全变频氟泵空调案例:青海联通三江源国家大数据基地

维谛技术(Vertiv)预制式全变频氟泵制冷技术,对于很多客户应用的间接蒸发冷却系统,据有良好的无缝替代能力。

例如维谛技术(Vertiv)青海联通三江源国家大数据基地,实现预制式全变频氟泵空调的交付。客户之前使用间接蒸发冷却系统已经感受到了困惑,实际运行下来并不能达到之前预定的目标,这可能与很多现场的因素有关系。客户在间接蒸发冷设备的使用过程中,发现设备运行一段时间之后会出现效率下降的问题,此外后续维护工作量也非常大,更为关键的一点是间接蒸发冷设备耗水量还是比较大的。

完全实现无水的节能系统,维谛技术(Vertiv)目前主推的全变频风冷氟泵技术是一个很好的选项。维谛技术(Vertiv)希望用“无水极至节能”理念,在行业中提供自己的贡献。

青海三江源地点非常特殊,三江源是长江、黄河以及澜沧江的发源地,淡水资源比较丰富,目前中国大范围内都是缺水的环境,在这样一个区域,通过维谛技术(Vertiv)领先的理念,把“无水极至节能”的方案应该用到这里,也有很好的节水示范的作用。

应用案例:青海三江源项目实测数据

这个项目邀请国家级的第三方测试机构做了联合测试,在100%负荷的情况下,全年能效的pPUE是1.099。75%负荷,全年能效的pPUE达到1.082,完全满足了客户预期。

预制式全变频氟泵制冷技术应用场景

关于动态不间断电源,目前很多客户比较看重PLF的节省,虽然它不是降低PUE的主要措施,但它也能够在整个PUE降低上发挥很好的作用。

维谛技术(Vertiv)自己的EXL不间断电源的UPS,具备很好的动态在线的工作模式,虽然工作在旁路优先的状态,但是它的逆变器可以实时运行,能够帮助客户在带IT负载时,把谐波电流降到国家标准要求的范围之内。

在此项技术中,维谛技术(Vertiv)还具备一些具有专利知识产权0毫秒切换的特色,更加保证这套系统切换和应用的安全可靠性。

应用案例:南方某大型银行采用动态在线UPS供电连续制冷最佳实践

动态在线UPS供电连续制冷系统,在南方深圳某大型银行项目案例中得到很好的应用,项目中应用了维谛技术(Vertiv)的全变频氟泵技术,保证空调的连续供冷,帮客户实现超高可靠性、超高节能性数据中心的交付。

AI机器学习:精准节能的技术原理

关于AI机器学习精准节能的技术。维谛技术(Vertiv)对于算法的应用很精进,算法收敛速度非常快,整体智能化的表现也非常好,通过AI机器学习能够适应现场复杂的环境,做出精确的判断,在节能上发挥很大的作用。同时,维谛技术(Vertiv)针对AI机器学习,建立了相应的数字孪生模型,在实际项目中也做了相应的部署。

应用案例:AI机器学习精准节能的在吉林银行实际应用

维谛技术(Vertiv)把AI机器学习精准节能技术,在吉林银行做了积极的应用,最后达成在快速复杂变化环境中实现PUE进一步降低10%的效果。

氢燃料电池发电分两步走:后备电源和主电源

氢燃料电池发电在整个行业内部不算新技术,之所以没有大范围应用,还是在于它相对较高的度电成本,现在的度电成本维持在4~5元/度电的水平,随着技术的发展,预计将来成本会持续降低,如果达到柴发的1.5~2元/度电的水平,技术应用的范围和领域会发展得更好一些。

氢燃料电池发电案例:微软完成用氢燃料电池替代柴油发电机实践

维谛技术(Vertiv)在氢燃料电池发电设备方面采取两步走,第一步,用它替代掉现有数据中心对于柴油发电机的需求;第二步,把它作为电网后备电源实际应用到系统中去。

维谛技术(Vertiv)也在海外进行了一些相应探索,与微软合作,协助微软完成了柴油发电机现场替代,做了现场的测试和验证,得到了非常好的效果。微软已经做出了承诺,在2030年完全采用氢燃料电池的氢能现场发电,从而替代数据中心柴油发电机系统。

数据中心新型可维节碳六大技术路线总结

维谛技术(Vertiv)在整个可维节碳领域,做了很多深入地努力,创新性地发明了六大技术路线:

可信超低PUE架构、光储备一体化分布式系统、预制式全变频氟泵技术、动态在线不间断电源、AI机器学习精准节能和氢燃料电池发电。

维谛技术(Vertiv)也愿意用自己的力量与业界同仁一起携手,助力国家的“双碳”战略目标,感谢大家!

关于维谛技术(Vertiv)

维谛技术(Vertiv,NYSE:VRT)致力于保障客户关键应用的持续运行、发挥最优性能、业务需求扩展,并为此提供硬件、软件、分析和延展服务技术的整体解决方案。维谛技术(Vertiv)帮助现代数据中心、边缘数据中心、通信网络、商业和工业设施客户所面临的艰巨挑战,提供全面覆盖云到网络边缘的电力、制冷和IT基础设施解决方案和技术服务组合。Architects of Continuity™恒久在线,共筑未来!

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