双碳下IDC行业发展趋势

　　华为中国政企大企业业务部
　　碳达峰、碳中和已经成为中国以及全球主要经济体的共识和使命，是未来30年到40年，全球最大、最确定的事件。中国在2020年9月22日75届联合国大会上提出：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争在2030年前达到碳峰值，2060年前实现＂碳中和＂。为了实现＂双碳＂目标达成，近一年以来，各行各业都在积极探索实现方式。低碳化、电气化、智能化，将是必然趋势。
　　如何通过科技创新实现＂双碳＂目标，成为各企业和全社会亟需讨论的课题。华为预测到2030年，可再生能源占比会超过50%，清洁能源将成为主力能源，我国也将逐步建立起以新能源为主体的新型电力系统。其次，就是用电侧的电气化，到2050年，电能的消耗也将从现在的20%，提升到50%，电动出行会成为主要方式。而通过智能化，把数字技术和传统的电力电子技术相结合，将是实现＂碳中和＂的关键路径。
　　＂双碳＂背景下，IDC行业也在发生相应的变化，朝着 绿色DC、弹性扩容、架构极简、全面锂电化、风进水退、AI智能、安全可信 等方向发展。  绿色DC
　　＂碳中和＂成为当今世界最为紧迫的使命，将带来深刻的变革，建设绿色低碳数据中心成为必然方向。 风能、太阳能等绿电将更普遍地应用于IDC数据中心，在数据中心全生命周期内最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材等）是大势所趋，在大型IDC数据中心园区，热回收作为一种新型节能方案，已经开始落地。IDC行业数据中心的PUE将迈向1.0x时代，＂零碳＂DC将出现。未来随着＂碳中和＂的进一步推进，数据中心PUE等能耗限制将更加严格，监管部门将进一步加大绿色数据中心建设力度，推广先进适用节能减排技术装备，预计在更多钢铁、制造业等高能源消耗领域的企业开展IDC业务。  弹性扩容
　　未来5年，IT设备持续向高算力、高功率密度演进，CPU和服务器功率持续提升，同时，伴随AI应用的需求增长，AI算力比重进一步提升。为平衡效率和成本，IDC数据中心必将向高密化发展。当前新建IDC的功率密度已由2018年的6kW/柜增加至8kW/柜。预计到2025年，随着多样化算力协同，主流IDC数据中心将形成15kW/柜部署形态。
　　IT设备的生命周期一般为3~5年，大体上其功率密度每5年翻一倍，而IDC数据中心基础设施的生命周期为10~15年。IDC数据中心基础设施需支持架构弹性、分期投资，以生命周期最优的CAPEX满足2~3代IT设备的功率演进。同时，由于承载的IT业务不同，IDC数据中心须具备弹性能力，匹配不同功率密度的IT设备混合部署，实现按需扩容，节省空间。  架构极简
　　应对传统数据中心建设缓慢和初期投资成本大的弊端，系统级和数据中心级架构极简将成为主流。数据中心供电/制冷架构将从传统架构向一体化链路级融合产品演进。在预制化、全模块化设计下，数据中心具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势。
　　预制模块化数据中心采用乐高积木搭建方式，一座5层1000柜的数据中心，地面主体建筑从无到有只需7天，整体端到端交付只需6个月，比传统钢混楼宇数据中心交付时间减少了50%以上，满足IDC业务快速上线需求。  全面锂电化
　　传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂、占地面积大、故障定位难等问题，随着锂进铅退趋势推进，以及锂电池成本的不断下降，锂电将在数据中心得到规模应用，逐渐走向全面锂电化。相对传统铅酸电池，锂电池生命周期是铅酸电池的两倍，同时在占地面积、运维效率、使用寿命和安全性等方面存在优势，可节省用地面积70%，实现供电系统的高密化和模块化。  风进水退
　　由于冷冻水系统架构复杂，不利于快速部署和运维，同时，在＂碳中和＂愿景的驱动下，少水甚至无水的制冷系统将成为主流。而模块化架构的间接蒸发冷却系统采用一体化产品设计，可缩短部署时间、降低运维难度，同时充分利用自然冷却资源，大幅降低制冷系统的电力消耗，在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统。  AI智能
　　随着IoT、AI技术的不断完善和普遍应用，将逐渐替代重复劳动、专家经验和商业决策，数据中心将逐步实现由运维、节能、运营等单域的智能化，向规划、建设、运维、优化的全生命周期数字化和自动驾驶演进，包括AI能效优化，实时调节参数；AI运维，7*24不停时巡检，预测性维护；AI运营，在线仿真，自动设计业务。  安全可信
　　数据中心基础设施智能化程度不断提升，随之面临的网络安全威胁成倍增加。数据中心须实现系统级、器件级、设备级三层预测性维护，同时具备硬件可靠、软件安全、系统韧性、安全性、隐私性、可用性六个特征，分层级防御，巩固数据中心安全可信。
　　在iPower技术加持下， 华为DCIM为数据中心供配电系统提供部件寿命预测、＂结点＂温度预测、链路整断分析等功能，从被动式维护到主动预警，保障系统安全可靠。同时，华为DCIM通过传输加密、存储加固等多重手段，以电信级安全设计为标准，构造全方位安全＂长城＂，全方位保障数据安全。
　　基于上述IDC行业的发展趋势，华为结合在数据中心能源多年的耕耘，在数据中心能源关键基础设施领域，推出了电力模块、EHU、SmartLi、iCooling等产品和解决方案，与行业＂懂行人＂共同推动低碳IDC的建设，助力IDC行业＂双碳＂目标达成。
　　在世纪互联苏州国科数据中心， 采用华为智能锂电UPS整体解决方案，端到端供配电占地面积节省了50%以上，出柜率提升10%。模块化UPS智能休眠功能做到低载高效，每年可节省电费上百万元。
　　在万国数据廊坊一号数据中心和廊坊二号数据中心 采用华为智能间接蒸发冷却方案，充分利用自然冷源，有效延长自然冷却使用时间，最大限度降低数据中心制冷系统能耗，相比传统冷冻水方案节能8~10%。华为联合行业＂懂行人＂，共同打造绿色数据中心，为数字中国提供坚实平台。
　　在华为云廊坊数据中心 为提升冷却系统运行能效，该数据中心采用华为iCooling@AI能效优化解决方案，利用人工智能，建立能耗与负载、气候条件、设备运行数量等可调节参数间的机器学习模型，在保障设备、系统可靠的基础上，实现了从年平均PUE1.42降至1.28，年省电费近千万，实现了数据中心的节能减排高效运行。
　　在助力IDC行业＂双碳＂目标的实现进程中，华为将继续发挥数字技术与电力电子技术这两大领域的优势，将瓦特技术、热技术、储能技术、云与AI等技术创新融合，加速能源数字化，推动低碳IDC建设。
　　实现＂双碳＂目标，需要各行各业携手共同努力，华为作为创新引领者，将继续坚持开放合作战略，从技术、产品、产业各个层面，与IDC产业供应商、集成商、客户等产业链上下游，以及产业组织、标准组织等积极开展全方位合作，助力IDC产业升级，实现最广泛的合作共赢，最终实现＂加速能源数字化，推动低碳IDC建设＂的愿景。