http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-12 00:08:26 來源:ABB

農耕時代的土地、工業時代的能源、數字化時代的數據,都是關鍵生產要素推動著社會的進步與發展。數據中心作為數據存儲和處理的“現代化工廠”,支撐數字經濟成為拉動經濟增長的主引擎,也是承載數字技術應用的物理底座,其產業賦能價值正在逐步凸顯。
聚焦神州大地,“東數西算”工程正式啟動實施,有利於實現中國算力規模化、集約化、綠色化發展,其中所要求的樞紐節點算力集群PUE(電源使用效率)要達到1.25以下,而目前行業內平均PUE值大約為1.49,這zhe表biao明ming數shu據ju中zhong心xin作zuo為wei耗hao能neng大da戶hu節jie能neng減jian排pai潛qian力li巨ju大da,如ru何he在zai保bao證zheng關guan鍵jian負fu載zai可ke靠kao性xing的de前qian提ti下xia有you效xiao降jiang低di總zong能neng耗hao及ji碳tan排pai放fang,盡jin可ke能neng多duo地di使shi用yong綠lv色se新xin能neng源yuan,確que保bao數shu據ju中zhong心xin可ke持chi續xu發fa展zhan,是shi目mu前qian數shu據ju中zhong心xin新xin建jian與yu改gai造zao的de最zui大da挑tiao戰zhan。《ABB數據中心碳中和白皮書》(以下簡稱《白皮書》)從數據中心碳足跡分析入手,探索了低碳數據中心發展的長遠路徑,為“雙碳”目標下的數據中心規劃建設改造提供參考。
數據中心加速引入新能源
“雙碳”路線圖初現
行業機構研究表明,數據中心用電需求正在隨著建設數量、規(gui)模(mo)的(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大(da)而(er)急(ji)劇(ju)攀(pan)升(sheng)。從(cong)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)來(lai)看(kan),以(yi)電(dian)力(li)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)為(wei)主(zhu)體(ti)的(de)能(neng)源(yuan)間(jian)接(jie)碳(tan)排(pai)放(fang)位(wei)列(lie)其(qi)碳(tan)足(zu)跡(ji)首(shou)位(wei),因(yin)此(ci),在(zai)保(bao)障(zhang)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)以(yi)滿(man)足(zu)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)實(shi)現(xian)連(lian)續(xu)不(bu)間(jian)斷(duan)運(yun)行(xing)的(de)最(zui)基(ji)本(ben)前(qian)提(ti)下(xia),改(gai)變(bian)能(neng)源(yuan)供(gong)給(gei)結(jie)構(gou)是(shi)推(tui)進(jin)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)低(di)碳(tan)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)舉(ju)措(cuo),需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)接(jie)入(ru)和(he)利(li)用(yong)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan),探(tan)索(suo)基(ji)於(yu)多(duo)能(neng)互(hu)補(bu)的(de)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)多(duo)元(yuan)融(rong)合(he)模(mo)式(shi)以(yi)滿(man)足(zu)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)長(chang)期(qi)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)。

新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)一(yi)般(ban)有(you)集(ji)中(zhong)式(shi)部(bu)署(shu)和(he)分(fen)布(bu)式(shi)部(bu)署(shu)。集(ji)中(zhong)式(shi)部(bu)署(shu)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)電(dian)網(wang)公(gong)司(si)的(de)電(dian)網(wang)將(jiang)大(da)型(xing)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)站(zhan)的(de)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)輸(shu)送(song)到(dao)用(yong)電(dian)側(ce)來(lai)實(shi)現(xian)電(dian)力(li)脫(tuo)碳(tan),新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)電(dian)點(dian)通(tong)常(chang)位(wei)於(yu)距(ju)離(li)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)較(jiao)遠(yuan)的(de)地(di)方(fang),靠(kao)近(jin)合(he)適(shi)的(de)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)站(zhan)選(xuan)址(zhi)部(bu)署(shu)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)通(tong)常(chang)缺(que)少(shao)客(ke)戶(hu)和(he)網(wang)絡(luo)兩(liang)個(ge)重(zhong)要(yao)資(zi)源(yuan),而(er)跨(kua)區(qu)域(yu)進(jin)行(xing)電(dian)能(neng)輸(shu)送(song)則(ze)會(hui)麵(mian)臨(lin)損(sun)耗(hao)大(da)、運維成本高等難題。《白皮書》中zhong指zhi出chu,通tong過guo合he理li布bu局ju數shu據ju中zhong心xin,因yin地di製zhi宜yi就jiu近jin消xiao納na清qing潔jie能neng源yuan,既ji解jie決jue了le新xin能neng源yuan消xiao納na,又you可ke以yi為wei能neng耗hao大da戶hu的de數shu據ju中zhong心xin提ti供gong充chong沛pei的de綠lv色se能neng源yuan。
今年啟動的“東數西算”國(guo)家(jia)工(gong)程(cheng),為(wei)此(ci)進(jin)行(xing)了(le)很(hen)好(hao)的(de)規(gui)劃(hua)和(he)布(bu)局(ju)。此(ci)外(wai),分(fen)布(bu)式(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)部(bu)署(shu)在(zai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)附(fu)近(jin),就(jiu)近(jin)接(jie)入(ru)分(fen)布(bu)式(shi)新(xin)能(neng)源(yuan),實(shi)現(xian)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)所(suo)在(zai)園(yuan)區(qu)源(yuan)、荷、儲一體化管理,為數據中心提供部分額外的綠色能源作為補充,降低數據中心運營過程中產生的碳排放值,ABB作為電力和自動化的領導者,借助數字化技術,可以為此提供安全可靠的解決方案。

園區內提供多種電力能源時,數據中心可以采用多源分布式10kV柔性直流智能配網,直流配電係統可比交流配電係統節能5%~15%。將多個電源係統互聯時, 其各端的交流電網可以按各自的頻率和相位運行,不需進行同步調整,有助於實現清潔能源高效安全接入。ABB 依托電力電子技術的進步和在配電領域的專業積累,采用基於IGCT 的(de)靜(jing)態(tai)變(bian)流(liu)器(qi),構(gou)建(jian)配(pei)電(dian)網(wang)柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)互(hu)聯(lian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),實(shi)現(xian)了(le)異(yi)源(yuan)互(hu)聯(lian),閉(bi)環(huan)運(yun)行(xing),潮(chao)流(liu)可(ke)控(kong)和(he)互(hu)濟(ji),均(jun)衡(heng)負(fu)載(zai),減(jian)少(shao)冗(rong)餘(yu)容(rong)量(liang)及(ji)變(bian)電(dian)站(zhan)建(jian)設(she)。

10kV 柔性直流配網架構
值得一提的是,高壓直流配電技術(HVDC)由於節能方麵的優勢,在數據中心尤其是雲計算頭部企業亦得到不少應用,為數據中心高效配電提供了一個新的選項。ABB具有專用直流跳閘線圈的直流斷路器Emax係列產品作為該方案的核心元件之一,很好地解決了直流回路故障電流的分斷問題,在該領域成為眾多數據中心HVDC供應商的優選。
供配電解決方案持續演進
低碳與成本效益並舉
供(gong)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)作(zuo)為(wei)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)的(de)電(dian)力(li)保(bao)障(zhang),其(qi)設(she)計(ji)和(he)應(ying)用(yong)無(wu)疑(yi)在(zai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)建(jian)設(she)中(zhong)占(zhan)有(you)重(zhong)要(yao)地(di)位(wei),該(gai)領(ling)域(yu)的(de)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)不(bu)斷(duan),以(yi)滿(man)足(zu)低(di)碳(tan)綠(lv)色(se)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的(de)新(xin)需(xu)求(qiu)。

數shu據ju中zhong心xin配pei電dian通tong常chang包bao括kuo主zhu配pei電dian和he二er次ci配pei電dian兩liang個ge環huan節jie,主zhu配pei電dian接jie入ru電dian源yuan降jiang壓ya,給gei各ge種zhong負fu荷he以yi低di壓ya的de方fang式shi提ti供gong電dian源yuan,二er次ci配pei電dian側ce則ze按an照zhao負fu荷he的de分fen布bu完wan成cheng電dian力li分fen配pei和he供gong應ying,輔fu以yiUPS保障供電,構成完整的數據中心配電架構,架構的優化可以降低不必要的冗餘備用容量。例如ABB為網宿嘉定數據中心的35kV/10kV變電站和10kV/400V一次配電係統,一站式提供了35kV及10kV中壓開關櫃、400V低壓開關櫃,優化了低壓配電進線、母聯方案,讓係統架構更精簡,避免負載配置不合理造成過載,提升了20%的電源使用效率。
為了保證緊急情況下的正常供電,數據中心還會配備大量的UPS(不間斷電源)。創新的中壓UPS提供了更好的解決方案,將UPS從低壓側轉移到中壓側,提供更大容量的不間斷電源。實際上,對於柴發等備用電源這種變化已經被業內接受。中壓UPS既可解決關鍵電源的備用問題,同時還能發揮備用電池的儲能功能而實現需求側響應。ABB此前推出的首款中壓UPS HiPerGuard能為數據中心和其他關鍵設施提供高達24kV的連續可靠供電,整機效率高達98%,保障IT負載和其他機械負載不間斷供電,減少停機時間。

ABB首款中壓UPS HiPerGuard
另外,ABB還擁有一係列的低壓UPS,高效節能, 安全可靠,易擴展。例如,為大型和/或特大型數據中心開發的UPS MegaFlex DPA係列,單模塊功率250KW, 係統效率高達97.6%,比傳統UPS降低30%的能源消耗,降低二氧化碳排放量。相較傳統的一體式並機方案4台UPS並聯的輸入輸出,MegaFlex DPA係列UPS僅需一台,有效降低配電係統投資和維護成本,同時使占地麵積降低了40%,是大型和超大型關鍵負載的理想解決方案。
此外,隨著能源成本的不斷升高,一方麵為了更快速、linghuodibushushujuzhongxinyigengkuaichanshengtouzihuibao,lingyifangmianweilebimianxianzhidailaidenenghaochengben,mokuaihuashujuzhongxindegainianyingyunersheng。tongguocaiqugongchangyuzhuangxingshi,qizaitujianchengbenfangmianyouyuchuantongdejifangjianshe,juyoukuaisubushudeyoushi,anxujianshe,tishengshujuzhongxinshangjialv。ABB電氣結合最新市場調研和自身經驗,發布了ABB白皮書全集成預裝式數據中心解決方案,將大型數據中心的建設周期從18-24個月可壓縮至最短6個月左右,經濟效益明顯,是麵向未來打造的經得起考驗的數據中心部署建議。

基於10MW租賃,每月每千瓦150美元計算的經濟效益
提高綜合管理效率
從全生命周期管理中實現減排
完成能源結構及供配電方案優化後,數據中心將步入建設、運營、改造、退役等主體生命周期環節。建設階段選擇低碳可回收利用材料的設施,也是降低數據中心整體碳排放的重要因素,ABB配電設備小型化降低了數據中心配電設施所占用的空間,如中壓開關櫃最小達到500mm櫃寬,與傳統的800mm櫃寬的開關相比,降低了近40%的建築占地麵積,降低了相關建築材料的碳排放值,選用低碳值原材料同樣貢獻於數據中心低碳可持續發展。

同時,針對當前數據中心麵臨的配電設備健康狀態可視化程度低、傳統配電係統安全性有待提高等問題,ABB Ability™ 數字化全息管理係統可實現數據中心配電係統的管理信息集中化、設備健康透明化、運行策略自主化,使係統效率提高80%,運維成本降低30%,讓大型、超大型數據中心在全壽命周期內的管理效率和應對風險能力實現質的飛躍,幫助客戶實現更安全、更智能、更低碳的運營。

ABB Ability™數據中心智慧配電管理係統的優勢
具體而言,在數據中心配電係統運行安全管理上,ABB智慧配電係統通過IEC61850賦(fu)能(neng)變(bian)電(dian)站(zhan)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo),實(shi)現(xian)數(shu)字(zi)化(hua)全(quan)連(lian)接(jie),對(dui)中(zhong)低(di)壓(ya)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)一(yi)體(ti)化(hua)管(guan)理(li),通(tong)過(guo)設(she)備(bei)間(jian)信(xin)息(xi)交(jiao)互(hu),實(shi)現(xian)站(zhan)內(nei)故(gu)障(zhang)快(kuai)速(su)定(ding)位(wei),用(yong)網(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)代(dai)替(ti)傳(chuan)統(tong)硬(ying)接(jie)線(xian)方(fang)式(shi),更(geng)加(jia)簡(jian)單(dan),更(geng)加(jia)安(an)全(quan)。智(zhi)能(neng)化(hua)數(shu)字(zi)開(kai)關(guan)設(she)備(bei)植(zhi)入(ru)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)單(dan)元(yuan)使(shi)設(she)備(bei)特(te)征(zheng)狀(zhuang)態(tai)自(zi)知(zhi),並(bing)利(li)用(yong)設(she)備(bei)機(ji)理(li)模(mo)型(xing)及(ji)工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi),實(shi)現(xian)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)內(nei)全(quan)方(fang)位(wei)的(de)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)與(yu)透(tou)明(ming)化(hua)設(she)備(bei)健(jian)康(kang)診(zhen)斷(duan)管(guan)理(li),達(da)到(dao)真(zhen)正(zheng)的(de)智(zhi)慧(hui)運(yun)維(wei),延(yan)長(chang)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)和(he)減(jian)少(shao)設(she)備(bei)更(geng)新(xin)周(zhou)期(qi),大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)新(xin)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)碳(tan)排(pai)放(fang)。
另一方麵,借助數字化技術提升數據中心各個環節的能源消耗可視化程度,精細監測能耗流向,實時分析管理,直觀動態顯示PUE值,基於能耗機理模型,優化每一度電的使用,降低電能消耗從而達成降低數據中心運營過程中的碳排放。此外,ABB Ability™ 能效與資產健康管理雲平台還可實現移動運維管理,以提高能源、資產、人員的協調統一,並在全生命周期中貫徹係統安全運行、能源高效利用和人員健康。
