中国数据中心一年耗电量，已超过三峡大坝发电量，需要降温黑科技

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中国数据中心节能技术委员会秘书长吕天文在2017年接受《IT时报》采访时明确表示，2016年中国数据中心总用电量超过1200亿千瓦时。

中国数据中心秘书长吕天文致辞

这个数字无疑是相当惊人的，因为三峡大坝当年的总发电量只有1000亿千瓦时左右，这意味着中国数据中心的年耗电量已经超过了三峡的发电量。大坝，而这些其电力消耗多年来不断增加。

因此，从目前的情况来看，中国的数据中心可能急需酷炫的技术来帮忙。

三峡大坝利用水能发电

我国数据中心用电量基本情况

大家在享受着网络时代的好处的同时，你有没有想过还有“人”在为我们背负重担呢？这个“人”就是中国数据中心。

所谓数据中心，是由基础设施、计算机站点、信息系统软件和信息资源组成的实体，是重要的网络基础设施。

其主要职责是进行数据信息的传输、整合和分析等，形成千行百业数字化转型的基础。

中国数据中心内部照片

随着数据中心要承担更多的处理任务，其计算能力和功率不断增加，这种情况直接导致支撑IT设备运行的能耗增加。

这样一来，我国数据中心的能耗就逐年升高。例如，2018年，其用电量达到1608.89亿千瓦时，超过了上海全年的用电量。就三峡大坝的发电能力而言，此时已经赶不上了。

而且等待的时间越艰苦，即数据中心承担的业务越多，其设备产生的热量就越多。

如果数据中心承载太多业务，则必须不断冷却

毫不夸张地说，IT设备会将99%以上的电能转化为热能，而这些热量必须及时散发出去，否则就可以直接在机房里“烧烤”了。

正因为如此，我国的数据中心不仅要为设备运行提供电力，还要使用大量的电力来帮助设备散热，进一步增加电力消耗。

数据显示，近五年来我国数据中心用电量一直保持15%以上的增速。 2020年，用电量超过2×10^11千瓦·小时，占全国总用电量的2.7%，相当于二氧化碳排放量2×10^8t（以燃煤发电折算）。

我国数据中心用电量持续增长

目前来看，数据中心的耗能设备可分为三部分，即IT设备、制冷系统和供配电系统。

其中，IT设备是关键，供配电系统是数据中心的电力心脏，为其提供电力保障。至于冷却系统，只能算是辅助设备，但其能耗却仅次于IT设备，浪费严重。

数据中心的能耗可以分为以上几个部分

另外，随着我​​国碳中和要求的出台，数据中心也预示着转型的关键点。他们必须改变“高能耗”的现状，尽可能用电。

不难看出，这场转型的关键点之一就是如何以最少的能耗来冷却IT设备。

那么有没有什么高科技的散热解决方案呢？

二氧化碳中和的提议意味着数据中心必须启动转型

散热需要很高的技术，我们可以从中学到什么？

首先是“干燥空气能”。很多人可能都是第一次听说这个词。是指干燥空气由干燥到潮湿的过程中吸收空气中的能量，而这种能量是空气所拥有的。干燥空气即可。

早在2007年，我国新能源利用干燥空气能冷却蒸发式空调就取得了良好的效果。

当然，在干燥的西北地区可以更好地利用干燥空气，因此2021年5月国家发改委还专门提出了“东算西算”项目。

干空气能的特殊性导致国家提出

另一种是之前非常流行的液冷技术，可以直接利用自然冷却来有效降低数据中心的功耗。随着芯片散热封装的温度不断升高，已经达到了风冷散热的极限。

在这种情况下，比热容为空气1000至3500倍、导热系数为空气15至25倍的液体成为新的散热选择。

虽然在我们看来，用液体来冷却IT设备就意味着你把电脑泡在水里冷却一段时间，这是非常可耻的。然而，液体冷却技术不仅仅是浸泡在水中。能够有效规避风险，并取得了一定的发展。

液冷技术可有效帮助设备降温

从专业角度来看，液冷技术是利用液体介质与热源产生间接或直接接触，达到热交换效果。热交换完成后，被冷却的液体传递热量。

该方法的优点是传热系数高、流动性好、稳定性高。

值得一提的是，液冷技术有多种类型，可分为间接液冷、直接单向液冷和直接两相液冷。针对不同的冷却对象有不同的选择。

例如，射流冲击、喷雾冷却等常用于电子设备，但对于数据中心服务器一般不采用射流冲击方法。

不同类型的散热技术具有不同的传热系数

一般来说，数据中心常采用浸没式液冷或喷雾式液冷。标签 阿里云计算有限公司举个例子。他们采用自主研发的液冷服务器集群，在杭州建立了全球最大的单向浸没式液冷数据中心——仁和数据中心。其PUE（电力利用效率）较低。到 1.09，效果很好。

此外，“硅立方”采用的是曙光信息产业股份有限公司推出的高性能计算机。 2019年还采用浸入式相变液冷技术，使其PUE值达到1.04。

阿里云计算正在建设水下液冷数据中心

事实上，起步较早、运营多个大型数据中心的谷歌很早就使用了相关技术。此外，他们仍然使用波罗的海附近的海水，这无疑是环保且实惠的。

按照目前的发展情况来看，液冷应该算是一种“黑色散热技术”，而且随着研究的不断深入，我国的液冷技术也取得了长足的进步，市场份额也在不断扩大。 。

数据显示，2021年我国数据中心市场收入中，液冷数据中心市场收入已达450亿元至500亿元，占比超过30%，发展空间巨大。

谷歌很早就选择使用海水来冷却数据中心

除了上述冷却方式外，人们还提出了自然冷却系统，根据数据中心所在地的温度等条件调整内部参数，以达到节能降耗的需要。

那么，解决了数据中心的功耗和制冷需求后，会走向哪个方向呢？未来数据中心将开启怎样的发展？

中国数据中心未来发展趋势

我想大多数人都意识到，未来的社会将走向数字时代，届时数据中心的“算力”将成为重要的生产力。

未来是数字时代，计算能力非常重要

在这种情况下，国家非常重视数据中心的发展。例如，“十四五”规划及相关纲要中就明确指出，要加快建设国家综合大数据中心体系，尽快建成E级、10E级超级计算机。可能的。中心。

我们今天所说的散热黑科技，就是让数据中心朝着降本增效、智能化运营的方向发展。

毕竟在建设初期，我们只是根据传统经验进行建设，并没有对环境进行优化，所以未来数据中心的变化会更加明显。

为中国数据中心寻找更多冷却技术

另外，还要进一步发展自己的计算能力，向更高质量发展。目前，我国数据中心计算机与网络的联合发展还处于起步阶段，很多东西还不够完善。相信它将在缓慢探索和“东边编号，西边数据处理”的引领下不断发展，真正实现柔性发展。

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