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云計算產(chǎn)業(yè)是一種通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一組織和靈活調(diào)用各種網(wǎng)絡(luò)存儲和計算資源,以實現(xiàn)大規(guī)模計算與信息處理的經(jīng)濟活動系統(tǒng)。當前,云計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模與相關(guān)資源投入呈急劇增長趨勢,其相關(guān)應(yīng)用也從互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)向政務(wù)、金融、工業(yè)、醫(yī)療等傳統(tǒng)行業(yè)加速滲透。云計算在促進社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型、帶動經(jīng)濟發(fā)展的同時,也帶來相當規(guī)模的能源消耗和二氧化碳排放。若不出臺有效的減排措施,預(yù)計到2040年,我國云計算產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生近5億噸的二氧化碳排放,相當于泰國2020年全國碳排放總量的2倍。 我國云計算產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排工作主要面臨數(shù)據(jù)中心電源使用效率偏高、全行業(yè)用能結(jié)構(gòu)“綠度”不足、市場化減排手段不夠等挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)中心是云計算產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其過高的電源使用效率(PUE)是制約碳減排的最大障礙。PUE值表征了數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比,其值越接近于1,說明數(shù)據(jù)中心越節(jié)能。受服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備等的技術(shù)制約和制冷系統(tǒng)約束,我國僅有少部分數(shù)據(jù)中心的PUE值可達到1.3的水平(即1.3瓦電能消耗中,1瓦用于IT設(shè)備的負荷,0.3瓦用于制冷、配電等輔助設(shè)施負荷),大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的非IT設(shè)備耗能仍居高不下。 云計算全行業(yè)用能結(jié)構(gòu)以化石能源為主,高穩(wěn)定性可再生能源的大比例使用尚需時日。相比于傳統(tǒng)能源,光伏、風電等可再生能源雖然更為低碳,但往往具有不穩(wěn)定性、間歇性和隨時變化的特點,一旦出現(xiàn)用電故障可能對云計算平臺及相關(guān)軟硬組件等形成重大沖擊。因此,在可再生能源供電穩(wěn)定性尚未得到充分保障的前提下,包括云計算數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)等仍然不能完全脫離穩(wěn)定性較好的煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源的支撐。 在政府的引導(dǎo)下,部分云計算企業(yè)已開始有意識地自主推行一些碳減排行動計劃,但規(guī)范化的、統(tǒng)一性的市場化手段仍顯不夠。云計算的產(chǎn)業(yè)鏈條長,產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)緊密,是能源、碳排放相對密集的產(chǎn)業(yè),需要全方位的市場化措施來鼓勵和促進碳減排。北京、上海、廣州等地出臺了一些地方性市場化政策,但未能像電力產(chǎn)業(yè)那樣納入全國碳排放交易體系或參與綠證制度,較難通過市場化的成本調(diào)節(jié)等方式帶動云計算企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。特別是隨著云計算基礎(chǔ)設(shè)施的高度復(fù)雜化和相關(guān)廠商競爭的激烈化,更加需要多種賦能產(chǎn)業(yè)減碳的市場化手段的介入。 為助力碳達峰碳中和目標的實現(xiàn),云計算產(chǎn)業(yè)需要針對現(xiàn)有挑戰(zhàn)精打細算減碳、多措并舉節(jié)能,為社會經(jīng)濟綠色發(fā)展提供數(shù)字化引擎和強大動力。 一是規(guī)模上以大代小,提高數(shù)據(jù)中心的計算資源密度,合理調(diào)整分布式和集中式項目的比例。大型云計算數(shù)據(jù)中心往往可以利用先進的架構(gòu)設(shè)計來提升制冷系統(tǒng)和能源供應(yīng)系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性,盡可能減少能源丟失和消耗。因此,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)分布式計算需求和集約式算力效率,通過將離散的分布式數(shù)據(jù)中心的計算資源聚集到更大規(guī)模的集中式云數(shù)據(jù)中心,可以更有效地管理電力容量、優(yōu)化冷卻設(shè)施、提高服務(wù)器利用率,從而提高IT資源的利用能效比,減少云計算產(chǎn)業(yè)核心基礎(chǔ)設(shè)施的碳排放。 二是布局上以廣代窄,推進企業(yè)用能結(jié)構(gòu)調(diào)整,打造高韌性電力供應(yīng)系統(tǒng)。要在更廣范圍內(nèi)提高可再生能源比例,合理布局光伏、風電、水電等清潔能源,加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。同時,使用柔性變電技術(shù)實現(xiàn)多種能源、多元負荷和儲能即插即用,統(tǒng)籌打造“源-網(wǎng)-荷-儲”一體化新型電力系統(tǒng)。既促進新能源主動消納和多能互補發(fā)展,滿足云計算綠色用能需求,又提高電力系統(tǒng)韌性,為云計算企業(yè)供能提供穩(wěn)定的能源保障。 三是技術(shù)上以新代舊,加強減碳技術(shù)革新力度,推廣各環(huán)節(jié)減碳技術(shù)的應(yīng)用。一方面,云計算企業(yè)要積極推動新一代信息技術(shù)完成數(shù)字化、智能化升級改造,尤其要支持減碳技術(shù)創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展水平。另一方面,促進云計算企業(yè)低碳運作技術(shù)研發(fā)和先進基礎(chǔ)設(shè)施推廣應(yīng)用,樹立頭部云計算廠商的低碳標桿效應(yīng),引領(lǐng)云計算產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。 四是產(chǎn)業(yè)上以合代分,建立產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同減排機制,完善一體化減排配套措施。用戶產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)在傳輸、處理和存儲過程中涉及到云計算產(chǎn)業(yè)的上下游部門,建立面向用戶的高效節(jié)能體系和協(xié)同減排機制至關(guān)重要。應(yīng)支持產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)合實現(xiàn)各類減碳技術(shù)的突破,完善與之配套的市場機制、商業(yè)模式,做到技術(shù)與政策的有機結(jié)合,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境保護的有機統(tǒng)一。 (作者:浦天龍,致公黨北京市委科技委委員、北京市習近平新時代中國特色社會主義思想研究中心特約研究員;胡悅芝,北京市習近平新時代中國特色社會主義思想研究中心特約研究員) |