2023-11-22
Peng Hua

模块化电源重塑超算中心碳减排路径

模块化电源重塑超算中心碳减排路径

侬晓得伐?现在全球数据中心的耗电量,已经占到全社会用电量的2%左右,而其中超算中心更是“电老虎”。我们谈人工智能、谈气候变化,背后都绕不开这个庞然大物的能耗问题。传统的供电模式,就像给F1赛车配了个老式加油站,效率跟不上,冗余又浪费。

这不仅仅是电费账单的问题。根据国际能源署(IEA)的报告,数据中心和传输网络占全球能源相关碳排放的约1%。当我们将目光聚焦于计算能力本身时,其能源供给架构的革新,往往被忽视了。超算中心需要的是极致稳定、高效且可弹性扩展的电力,而传统集中式UPS(不间断电源)系统存在效率低、扩容难、占地面积大、运维复杂等痛点。特别是在“东数西算”等国家战略推动下,如何让这些耗能巨兽在西部绿色能源丰富的地区落地生根,同时保证电网的友好性,成了一个关键技术命题。

现代化数据中心能源架构示意图

现象背后,是时候引入新的逻辑了。我们不妨把超算中心的供电系统,想象成乐高积木。这就是“模块化电源”的核心思想——将大型的、僵化的供电系统,分解为一个个标准化的、智能的功率模块。每个模块都集成储能、变流和智能管理单元,可以即插即用,在线扩容或维护。当一个模块需要检修时,其他模块可以无缝接管负载,系统可靠性不仅没有降低,反而因为避免了单点故障而提升。这种架构带来的直接好处,是能源利用效率的显著优化和碳足迹的精准控制。

让我们看一个贴近市场的设想性案例。假设在内蒙古,一个服务于人工智能训练的超算中心,它直接接入当地丰富的风电和光伏。然而,可再生能源的间歇性是其天敌。通过部署模块化储能电源系统,超算中心可以将多余的绿电储存起来,在风电光伏出力不足时精准释放,平滑电力曲线。这套系统甚至可以参与电网的调频辅助服务。根据行业测算,相比传统方案,模块化的“光伏+储能”一体化供电方案,可将数据中心本身的清洁能源消纳比例提升至60%以上,PUE(电源使用效率)值有望降至1.2以下,每年为一个中型超算中心减少的碳排放,相当于种植了一片数千公顷的森林。

这正是我们海集能近二十年来深耕的领域。作为从上海出发,业务遍及全球的数字能源解决方案服务商,我们在江苏南通和连云港布局的研发与生产基地,恰恰对应了这种“定制化”与“标准化”的双重能力。对于超算中心这类高端、复杂的应用场景,我们能够提供从核心储能单元、智能功率变换到整体系统集成的一站式“交钥匙”方案。我们的技术逻辑很清晰:将我们在站点能源领域积累的一体化集成、智能管理、极端环境适配的技术优势,平移到更大规模的数据中心场景。毕竟,一个通信基站和一台超算服务器柜,在追求供电“高效、智能、绿色”的本质需求上,是相通的。

模块化储能电源单元内部结构

更深层的见解在于,模块化电源不仅仅是硬件架构的变革,更是运营思维的颠覆。它使得超算中心的能源基础设施,从一项沉重的固定资产,转变为一项可度量、可优化、可参与电力市场交易的数字资产。每一度电的来源、去向、转化效率、碳排强度,都可以被实时监测与管理。这为超算中心实现碳中和目标,提供了前所未有的精细化管理工具。它让“算力”与“电力”在数字层面上深度耦合,最终推动计算产业从能源消耗者,向智慧能源网络的积极参与者转型。

所以,下一个问题很自然地浮现:当算力成为国家战略资源,我们是否应该用更前瞻的能源架构,去定义下一代超算中心的绿色基因?这个问题的答案,或许就藏在每一个可插拔的智能电源模块里。

作者简介

Peng Hua———专注通信站点能源与光伏储能领域。
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汇珏科技集团创立于 2002 年,以通信设备制造与储能系统集成为核心业务。旗下子公司海集能新能源成立于 2005 年,专注数字能源解决方案、站点能源产品及 EPC 服务,主营基站储能、储能电池等,广泛应用于工商业、户用、微电网及通信基站等场景。

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