ICT能耗困局:華為比特與瓦特的“平衡術”

2022-03-10 16:33  瀏覽:  

導語:“碳中和”已經成為全球共識,圍繞碳排放的巨大市場空間,ICT行業(yè)的著力點到底在哪兒?

日前,一年一度的巴塞羅那世界移動通信大會(2022 MWC)正式落下帷幕,作為全球頂級移動盛會,2022年巴展吸引了超過2000家企業(yè)共襄盛舉,這也成為自疫情以來規(guī)模最大的一次行業(yè)盛會。大會期間,諸多廠商都不約而同地提到了綠色環(huán)保、節(jié)能減排與企業(yè)責任,一個全新的產業(yè)生態(tài)正在形成。

1646894150155066227.jpg

新興綠色ICT背后的產業(yè)脈絡究竟如何梳理?在最新一期(第四期)由華為數(shù)字能源重磅打造的大型訪談節(jié)目《方博碳討室》中,華為數(shù)字能源副總裁、首席營銷官方良周“探秘”巴展,通過新科技、新產品分享了關于“碳達峰、碳中和”的觀察和思考。(應版權方要求,請關注華為數(shù)字能源公眾號,查看完整視頻。)

綠色能源目標網:比特與瓦特的“平衡術”

氣候與環(huán)境變化已成為人類生存與發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn),加快形成綠色低碳的生產和生活方式,實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展尤為關鍵。全球規(guī)模商用2年多來,5G在網絡覆蓋、終端、用戶規(guī)模等方面發(fā)展迅速。截至2021年底,全球200多家運營商已經部署了5G商用網絡,5G用戶數(shù)已經超過7億,商用終端超過1200萬。無疑,網絡的快速滲透讓5G的商業(yè)價值不斷得以體現(xiàn),然而,能耗的控制成為決定了5G能否持續(xù)規(guī)?;渴鸬年P鍵。

一直以來,高能耗、高OPEX和高碳排放是運營商傳統(tǒng)能源基礎設施的三大挑戰(zhàn),而圍繞數(shù)字化和低碳化,實現(xiàn)能源系統(tǒng)的轉型升級是運營商業(yè)務綠色發(fā)展的關鍵路徑。與此同時,在網絡設備的全生命周期中,生產階段產生的碳排放僅占2%,而設備使用過程中的碳排放卻高達80%-95%,因此運營商還應聚焦網絡設備的使用過程,唯有以目標網的模式進行規(guī)劃,從站點到機房,從部署到運行再到運維進行系統(tǒng)規(guī)劃,才能從根本上助力運營商實現(xiàn)綠色轉型升級。

為了支持運營商的綠色發(fā)展戰(zhàn)略,華為提出“More Bits, Less Watts”觀點,并通過“綠色站點-綠色網絡-綠色運營”系統(tǒng)性解決方案,助力運營商持續(xù)提升網絡容量和降低單位比特能耗。

眾所周知,無線站點因數(shù)量多、覆蓋廣,已成為運營商節(jié)能減排的主要關注點。對于室內機房來說,站點能效不足60%,超過40%的能源均消耗在站點的散熱上。因此,在綠色站點上,華為采用極簡架構的設計理念,以柜替房、以桿替柜,在節(jié)省站址、免工程改造、減少機房空調使用、提高太陽能利用效率等方面大幅降低CAPEX和OPEX。

1646894176281078762.jpg

與此同時,為了打造高能效的5G網絡,華為創(chuàng)新地推出了PowerStar網絡級節(jié)能解決方案。該方案基于內置的AI技術,可通過現(xiàn)網大數(shù)據分析建立的話務模型,來識別網絡典型的節(jié)能場景;同時,可基于話務模型預測未來的話務走勢,通過輸出相應場景化的節(jié)能方案,實現(xiàn)“一站一策”的精細化節(jié)能策略??梢哉f,正是華為數(shù)字能源切實的從頂層規(guī)劃與設計、新建與擴容、改造與優(yōu)化全方位“低碳”出發(fā),幫助運營商實現(xiàn)了“加5G不加能源OPEX”。

而綠色網絡有三個主要特征,即全光、極簡和智能。當前,業(yè)務無效轉發(fā)是造成網絡高能耗的原因之一。因此,運營商應加大光纖網絡建設,這不僅符合“光進銅退”的低碳趨勢,基于一張光纖網絡,通過面向家庭用戶的FTTR For Home解決方案,以及面向企業(yè)市場的FTTR For SME解決方案、OTN P2P和OTN P2MP的系列化專線解決方案,真正實現(xiàn)一網多用,同時滿足運營商拓展家庭寬帶、企業(yè)專線市場拓展需求,實現(xiàn)“一跳直達”的極簡架構,極大降低建網與能耗成本。

事實上,持續(xù)減排節(jié)能,運營也非常關鍵。有研究表明,整個通信網絡80%的時間處于空閑狀態(tài),解決設備動態(tài)功耗管理問題,對整個網絡的節(jié)能減排至關重要。因此,“綠色運營”也包括“網絡運營”和“用戶運營”兩個層面,前者通過人工智能等技術使業(yè)務需求與設備運行更加匹配和智能,將消耗的能源降到最低,在不影響網絡性能及用戶體驗的情況下更加節(jié)能;后者則通過數(shù)字化手段牽引用戶向更高效制式遷移,如結合用戶終端情況、網絡負載、資費套餐等綜合考慮,推薦和引導用戶向4G/5G遷移從而進一步降低單位比特能耗。

在筆者看來,華為“綠色站點-綠色網絡-綠色運營”系統(tǒng)性解決方案的推出,為運營商踐行綠色減排戰(zhàn)略提供了一套“方法論”,讓運營商從關注能耗轉變?yōu)殛P注能效的同時持續(xù)增加綠色可再生能源在網絡中的使用比重,以幫助運營商抓住主要矛盾,進行系統(tǒng)性結構優(yōu)化,從而實現(xiàn)綠色運營。

在算力“大行其道”的當下,這一理念的推出可謂恰逢其時。

“按方抓藥”:破局算力能耗之殤

當前,算力作為數(shù)字經濟的核心生產力,已經成為全球戰(zhàn)略競爭的新焦點。

近日,國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合印發(fā)文件,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設國家算力樞紐節(jié)點,并規(guī)劃了10個國家數(shù)據中心集群。至此,全國一體化大數(shù)據中心體系完成總體布局設計,“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。數(shù)據中心既是ICT行業(yè)的基石,也是耗能大戶。

事實上,隨著數(shù)字業(yè)務的激增,數(shù)據中心向高速、高密方向的發(fā)展,架構的日趨復雜,也導致其建設、部署、運維和管理費時費力,可靠性降低。對此,華為在模塊化的基礎之上,堅持以“模塊化+智能化”雙輪驅動,通過“四大重構”,即重構架構、重構溫控、重構營維、重構供電,推動下一代數(shù)據中心建設邁上“極簡、綠色、智能、安全”新臺階。

一是架構重構。過去很多數(shù)據中心都是先蓋樓,再引入電力、制冷模塊,建設周期至少需要18個月。而華為通過模塊化和預制化,實現(xiàn)極簡交付,大大縮短交付時間,保證客戶業(yè)務快速上線。不僅速度快,模塊預制還可以實現(xiàn)施工過程零“三廢”產生,施工用水和建筑垃圾減少80%,材料可回收率超過80%, 施工碳排放減少90%,實現(xiàn)綠色建設。

二是重構溫控。數(shù)據中心的降耗“牛鼻子”就在于溫控系統(tǒng)的節(jié)能減排。在機柜散熱方面,傳統(tǒng)風冷技術的弊端日益凸顯。華為通過數(shù)字化加持的iCooling技術和最大限度利用自然冷源的間接蒸發(fā)冷卻方案,能夠實時調節(jié)制冷參數(shù),使得制冷量匹配業(yè)務負載的需求,從而進一步提升制冷效率,降低數(shù)據中心PUE 8%-15%。

三是重構營維。在數(shù)據中心的全生命周期中,建設之外長時間的平穩(wěn)運維則是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。華為預制模塊化數(shù)據中心解決方案的一大特色就在于實現(xiàn)了數(shù)字化加持的智能運維,即數(shù)據中心運維的自動駕駛,降低運維成本約35%;同時通過資產容量管理精細化和智能化,有效提升資源利用率約20%。

四是重構供電。以前數(shù)據中心運營者要購買一堆供電“柜子”設備,再將不同廠家的柜子整合到一起形成供電系統(tǒng),俗稱“攢機”。這種供電模式帶來數(shù)據中心的整體PUE無法保證、維護麻煩、占地面積大等問題?;?ldquo;硅進銅退”、“鋰進鉛退”等先進理念和思路,華為預制模塊化數(shù)據中心解決方案通過采用高密、高效UPS為供配電系統(tǒng)“瘦身”,告別“攢機”開辟“品牌機”新紀元。同時,通過AI預測性維護實現(xiàn)供配電系統(tǒng)全鏈路可視、可管,為數(shù)據中心的連續(xù)穩(wěn)定運行保駕護航。

無疑,隨著數(shù)字化轉型的不斷深入,智慧城市、數(shù)字政府進程也在不斷加速,中國將有越來越多的行業(yè)向數(shù)字化轉型,并加入到大數(shù)據集群中。“十四五”將是我國數(shù)據中心新一輪蓬勃周期,“按方抓藥”,在華為“四大重構”的數(shù)據中心模板下,我國數(shù)字經濟的韌性也將有望得到進一步提升。

全聯(lián)接下的可持續(xù):華為的“綠色”邏輯

受疫情影響,數(shù)字經濟展現(xiàn)出了強大韌性,全球數(shù)字經濟也迎來了快速發(fā)展。歐盟、中國和韓國等多個國家或地區(qū)的政府都宣布了巨額的數(shù)字經濟投資計劃,相關數(shù)據顯示2022年數(shù)字經濟占GDP的比重將超過50%。

數(shù)字經濟始于聯(lián)接。在筆者看來,數(shù)字經濟的核心正是將無數(shù)傳統(tǒng)行業(yè)聯(lián)接起來,孕育出新場景、新模式,正如今年巴展將主題定位為“聯(lián)接釋放無限可能”一樣,聯(lián)接的密度與計算的精度將決定數(shù)字經濟的強度,但要保持長期活力,碳減排力度這一新維度的重要性正得到不斷凸顯。

誠然,ICT行業(yè)綠色發(fā)展是邁向凈零碳排放的關鍵步驟之一,而我們在關注ICT產業(yè)自身減排的同時,更應著力探索ICT產業(yè)使能其他行業(yè)帶來的間接減排價值。

1646894208937063093.jpg

據全球電子可持續(xù)性倡議組織(GeSI)的預測:到2030年,ICT產業(yè)通過使能其他行業(yè),各行各業(yè)預計到2030年受益于綠色ICT技術所減少的碳排放量將達121億噸,將幫助減少全球20%的碳排放,為自身排放量的10倍。

正如從牛頓經典力學到愛因斯坦相對論,人們對事物的認知是一個螺旋上升的過程。在今年巴展展臺,華為以“數(shù)智森林”為主題,整個展區(qū)最顯著的特點就是無處不在的綠色點綴。“數(shù)”代表數(shù)字世界,“智”代表智能世界,寓意 ICT像繁茂的綠色森林一樣生機勃勃。綠色設計還代表了華為期望能夠通過持續(xù)創(chuàng)新,為客戶持續(xù)創(chuàng)造價值,共建綠色美好未來的愿景。

目前,“碳中和”已成為全人類的共識和使命。“碳中和”目標所涉及的社會層面及其廣泛影響,早已超越了能源、交通等領域,對人類社會帶來的變革意義將不亞于蒸汽機、電力、計算機的誕生。可以預見,隨著ICT技術的深化發(fā)展,以華為為代表的設備商將持續(xù)踐行“更多比特,更少瓦特”的理念,在理論、材料、算法等方面發(fā)力精進,促進千行百業(yè)加快綠色ICT技術的應用,從而實現(xiàn)更高效地減排節(jié)能。而這,或許也正是華為踐行可持續(xù)發(fā)展背后的“綠色”邏輯。

免責聲明:本網轉載自合作媒體、機構或其他網站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。本網所有信息僅供參考,不做交易和服務的根據。本網內容如有侵權或其它問題請及時告之,本網將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網站或直接、間接使用本網站資料者,視為自愿接受本網站聲明的約束。
相關推薦
湖南發(fā)布碳達峰碳中和實施意見:嚴控煤炭消費總量

湖南發(fā)布碳達峰碳中和實施意見:嚴控煤炭消費總量

中共湖南省委 湖南省人民政府日前發(fā)布《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達峰碳中和工作的實施意見》。意見指出,構建清潔低碳安全高效能源體系。嚴控煤炭消費總量。
河北:“八要”推動碳達峰、碳中和“邁上”新臺階

河北:“八要”推動碳達峰、碳中和“邁上”新臺階

3月18日上午,河北省委書記、省人大常委會主任、省碳達峰碳中和工作領導小組組長王東峰主持召開領導小組會議,總結2021年全省碳達峰碳中和工作,研究部署2022年重點任務。省委副書記、省長、省碳達峰碳中和工作領導小組組長王正譜出席會議。
互聯(lián)網巨頭逐鹿“碳中和”

互聯(lián)網巨頭逐鹿“碳中和”

可以看到,圍繞“碳中和”的不同產業(yè)均在發(fā)展前期,若要完成“雙碳”目標,相當于將現(xiàn)今的能源產業(yè)結構和各類產業(yè)進行全方位的變革,這并不是一件可以速成的事情。
湖南發(fā)布碳達峰碳中和實施意見:嚴控煤炭消費總量

湖南發(fā)布碳達峰碳中和實施意見:嚴控煤炭消費總量

中共湖南省委 湖南省人民政府日前發(fā)布《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達峰碳中和工作的實施意見》。意見指出,構建清潔低碳安全高效能源體系。
煤制天然氣催化劑 首次完全實現(xiàn)國產化

煤制天然氣催化劑 首次完全實現(xiàn)國產化

近日,西南化工研究設計院有限公司(以下簡稱西南院)透露,其與慶華能源集團有限公司正式簽訂了15億立方米/年煤制天然氣項目CNGC-2氣體調節(jié)劑和CNJ-8甲烷化催化劑供貨合同。該合同的成功簽訂標志著煤制天然氣催化劑首次完全實現(xiàn)國產化。

推薦閱讀

熱文

Copyright © 能源界