从碳足迹到竞争力 数据中心创新设计趋势前瞻

数据中心作为数字经济的基础设施，面临着数字化转型深入、人工智能兴起、融合创新需求增加等应用场景变迁带来的机遇和挑战。《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》中提到，新型数据中心具有高技术、高算力、高能效、高安全等特征。这需要数据中心在规划设计、建设运维、能源利用等方面进行综合的创新和优化，实现高效节能、安全可靠的目标。

“低碳、绿色、环保；弹性架构，基础设施匹配未来几年IT功率演进；中、高密成为新常态；全模块化，并行部署，支持 IT 弹性演进；供电集成，供电一体化；空调系统节能要求高，灵活适配；安全可信成为数据中心基础设施的重要因素；业务需求短时爆发，快速部署成为刚需；全数字化+AI 智能，数据中心向无人驾驶演进——未来的数据中心设计需要紧紧围绕这九个趋势开展。”中国航空规划设计研究总院有限公司工程主持人张磊近日在第十七届中国IDC产业年度大典的“数据中心创新设计论坛”上表示。

张磊女士以鹏博士大数据赤湾云计算服务中心项目设计为例，从实际需求出发，分享了零碳战略下的低碳数据中心规划设计的方方面面。通过方案比选、过程优化、模拟分析等方法，平衡得柜率、供配电方案、制冷方案以及各类型节能技术等，以寻求最佳的设计方案。她表示，数据中心的业务发展不是固定的，变化迅速，所以根据客户的发展和需求不同，预留灵活、合理、前瞻性的发展空间也十分有必要的。

北京航空航天大学航空科学与工程学院人机与环境工程/制冷及低温工程教授、博导，中国制冷学会学术委员会委员、北京制冷学会常务理事袁卫星为现场观众分享了用于数据机柜高效散热的泵驱两相液冷技术及示范应用。泵驱两相液冷技术是一种非接触式的液冷方式，通过缩短传热路径，利用相变散热原理，可以有效降低数据中心的能耗和PUE值，实现绿色低碳的数据中心运行。据测算，该技术可以使芯片级PUE值降低到1.15以下，背板级PUE值降低到1.3以下，采用服务器芯片级和机柜背板级双循环的机柜PUE值可以降低到1.1以下。袁卫星教授还举例了在襄阳航空研究院和江西九江电信机房进行的两相散热系统节能改造项目，并分享了第三方检测的数据，表示该技术在新建数据中心散热领域和新能源动力电池高效散热或温控领域都有广阔的应用前景。

广东省电信规划设计院有限公司首席建筑师/总工钟歆立足南方地区的数据中心建设，以广州地区为例，重点分析了广东省低碳实施方案对数据中心的要求，以及如何通过不同的系统和措施达到PUE小于1.3的标准。钟歆总工从电气、空调和智控三个方面入手，列举了包括间接蒸发冷却技术、氟泵风冷冷媒节能技术、液冷、高压直流供电、一体化电源、智能融合电力模块系统、光伏应用等在内技术手段，依次对数据中心设计过程中的技术选型考量进行了详尽分析，并强调了运维团队对数据中心节能的重要性。最后，钟歆总工展示了部分在深圳和广州等地区已经落成或正在建设中的数据中心项目，直观展现了对不同项目特殊情况的综合匹配和性价比优化。

潍柴电力系统事业部工程室主任吴宁宁对新技术发展及应用对数据中心备用电源解决方案的影响进行了深度探讨。他表示，在数字化、低碳化发展的大背景下，数据中心的发展作为基础数字经济的支撑，面临着占地面积广、建设周期长、低碳环保需求、信息安全需求、运维难度提升等五个方面的挑战。吴宁宁主任进一步介绍了潍柴如何通过提升发动机功率密度、先进的制造工艺、节能减排、智能控制系统、智能运维系统等方面的创新，应对以上数据中心产业难题，并从潍柴的智慧工厂、排放法规升级，提升热效率、燃料电池等多个角度，展示了潍柴发动机的全球竞争力和领先水平。

曙光数据基础设施创新技术（北京）股份有限公司解决方案架构部负责人刘凯艳从《流浪地球2》中的W550和当前火爆的ChatGPT讲起，以数据中心产业发展趋势和需求变化为切入点，系统的介绍了液冷技术的原理、优势，并以曙光一站式的冷板液冷解决方案和浸没式液冷解决方案为例，阐述了液冷技术在不同行业和场景中的落地应用，以及CDU、液冷机柜等关键产品的特点。刘凯艳女士重点介绍了如何根据客户需求进行数据中心改造，以及如何利用现有的制冷系统实现无缝衔接。并介绍了液冷数据中心的特点和优势，包括全年全地域自然冷却、提升服务器性能、降低噪音和保证安全可靠性等。

泛华建设集团有限公司区域能源发展中心总经理、中国建筑节能协会区域能源专业委员会秘书长白首跃针对区域能源与数据中心的迭代模式创新进行了主题分享。他介绍了区域能源国际和国内的发展与趋势，并以“产∙城∙能∙环”四位一体模式创新为基础，梳理了数据中心可持续发展面临的问题，以及在四位一体模式推进中遇到的多元主体协同、技术路径、资源利用等方面的瓶颈。白首跃秘书长提出，可以通过地方政府、数据中心运营商、相关委办局和能源投资运营商的合作，实现碳中和、降低成本、提高效率等目标。并总结了产业赋能双碳战略的六个关键要素：有能力、可借鉴；重创新，可持续；盘活存量、释放潜能；系统节能；有高度、可落地；投资运营商驱动。

中国建筑标准设计研究院有限公司数据中心工程部主任吴晓晖在演讲中表示，数据中心是推进数字经济发展的算力基础设施和重要保障，要坚持集约化、绿色化、智能化建设，加快节能低碳技术研发，加强对基础设施资源的整合，推动老旧基础设施的转型和升级。数据中心的绿色发展需要从合理选址、提高能效、优化用能三个方面进行。合理选址可以利用特殊地理条件和闲置工业厂房建设数据中心，减少土地资源浪费和环境污染。提高能效应该选择适合当地气候和数据中心规模的制冷系统以及供电系统，降低PUE值和电费成本。优化用能则要考虑利用和储能两个方面，利用光能、氢能等替代传统煤电，增加可再生能源利用率和储备容量。

北京电信规划设计院有限公司IDC项目经理，工程师田旭则围绕低碳数据中心的智慧园区规划进行了分享，从政策背景、痛点分析、解决方案、平台定位和优势、平台架构和功能、平台应用和展示等方面进行了详细的阐述。田旭总指出，数据中心园区作为能耗和碳排放的重要来源，需要响应国家的双碳目标，建立碳数据管理平台，对园区内的各种能源和碳排放进行搜集、核算、分析、预测、预警和管控，实现园区的低碳化和智慧化。田旭总还通过案例展示了平台的架构图和部署情况，以及领导驾驶舱的监控管理界面，体现了平台的实用性和先进性。

安全与合规是数据中心运营不可忽视的环节。北京市中伦律师事务所合伙人乔资营律师从网络安全法、个人信息保护法、数据安全法三驾马车之一的数据安全法出发，分享了关于数据中心运营商在不同阶段应该注意的法律法规和实操的相关话题，特别是数据合规、安全、保护等方面的要求和风险防范，如何通过合同约定来实现利益保护和责任划分，以及对于可能出现的网络安全事故和灾备问题，如何处理违约责任和赔偿。乔资营律师介绍了IDC行业在境内外上市时需要遵守的法律规定以及核查要点，并重点分析了VIE结构和网络安全审查两个核心问题。他总结表示，IDC行业作为一个与数据密切相关的行业，在发展过程中需要高度重视法律风险管理，并根据最新政策变化及时调整自身战略布局。

中国信息通信研究院泰尔系统实验室抗震防灾测评部副主任孙国良在演讲中提到，我国地震多发、强度大、分布广、灾害重，因此数据中心建设中抗震设计分外重要。但目前我国的数据中心抗震设计相对来讲投入较少，抗震力也是有待提高。他强调数据中心抗震设计需要遵循相关标准和规范，并进行抗震检测和评估。总结了我国数据中心抗震设计存在的主要问题和挑战，包括缺乏数据中心系统抗震性能评估方法，缺乏工程安装抗震关键技术，缺乏大型设备检测认证技术等。呼吁数据中心不仅要在地震时不坏不倒，而且还能正常应用，并提出了未来数据中心抗震安全风险评估的重要性。

数据中心是数字经济的核心支撑，设计是数据中心建设和运营的第一步，直接影响着数据中心的性能、效率、安全和环境影响。本次论坛由中国航空规划设计研究总院有限公司电子工程院副院长范强出品，是第十七届中国IDC产业年度大典的重要组成部分，也是行业内高水平、高质量、高影响力的以创新设计为主题的交流平台。本次会议将进一步提高数据中心的资源利用率，减少碳足迹，提升竞争力，促进数据中心产业的可持续发展。

| 文章来源：中国IDC圈

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IDCC2022-解码可持续发展

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