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数据中心:被北上深“嫌弃”的新兴产业

作者: 发布于:2019-10-30 08:49

尽管有“新兴产业”的响亮头衔,k8娱乐登录数据中心在一些一线城市仍有点不受待见,原因可能是:用电太多。

万物互联的世界,离不开数据中心在背后计算、存储和传递信息,而数据中心日日夜夜运转,离不开电力支撑。中国电子技术标准化研究院在今年5月发布的《绿色数据中心白皮书2019》(以下简称《白皮书2019》)中披露,2017年中国数据中心耗电量为1221.5亿千瓦时,这相当于2017年全社会用电量的1.9%。具体到单个数据中心,电费可能占到其运营成本的五到七成。

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北上深严控数据中心

网络接入方便、用户聚集度高是不少数据中心选址时考虑的因素,北上广深无疑具备优势。然而北京、上海、深圳等地却在全国各地加快数据中心建设布局的背景下,收紧了数据中心建设的相关政策。

《北京市新增产业的禁止和限制目录(2018年版)》规定,北京中心城区全面禁止新建和扩建数据中心。在全市层面,禁止新建和扩建互联网数据服务、信息处理和存储支持服务中的数据中心,只有PUE值在1.4以下的云计算数据中心除外。

PUE即电能利用效率(Power Usage Effectiveness),是数据中心年度总耗电与数据中心中IT设备年度总耗电的比值。PUE越小(趋近于1)意味着能效越高。根据《白皮书2019》,中国的数据中心的平均PUE值在2.2—3.0之间。

今年1月,上海发布的《关于加强本市互联网数据中心统筹建设的指导意见》指出,有效控制互联网数据中心建设规模和用能总量,到2020年,全市互联网数据中心新增机架数严格控制在6万架以内;新建互联网数据中心PUE值严格控制在1.3以下,改建互联网数据中心PUE值严格控制在1.4以下。

深圳没有限制数据中心数量,而是选择限制能源消费增量。4月发布的《深圳市发展和改革委员会关于数据中心节能审查有关事项的通知》规定,新建数据中心需按照“以高代低、以大代小、以新代旧”,即以高能效替代低能效、以大规模替代小规模、以新技术替代陈旧技术数据中心等减量方式,严格控制数据中心年综合能源消费新增量。

节能是一种硬约束。《上海市节能和应对气候变化“十三五”规划》中上海的能源消费总量,碳排放总量独有硬约束指标,重点电信企业单位在“十三五”期间综合能耗(碳排放)下降率要累计达到10%。深圳则要求“十三五”期间,新建建筑的节能达标率和绿色建筑达标率必须达到100%。

在一线城市中,仅广州没有对数据中心做出明确限制,只是在节能减碳“十三五”规划中表示要打造绿色数据中心。

北京、上海、广东目前是我国数据中心的聚集区。随着一线城市政策的收紧,在这些城市建设数据中心的难度日益加大。中国信息通信研究院和开放数据中心委员会于2018年10月联合发布的《数据中心白皮书(2018)》(以下简称《白皮书2018》)显示,截至2017年底,北京、上海、广东三个数据中心聚集区的机架数占比由2016年的42%降低到37%。

不过,西部地区在用数据中心机架数的全国占比,则由2016年的20%提高到22%。占比提高的背后,离不开各地政府的努力。

各地花式降电价

相比于一线城市对数据中心有诸多限制,其他地方都在拼命拉拢。为了吸引数据中心,各地政府不惜血本。土地优惠、税收优惠之外,最有吸引力的还是低廉的电价。

最早行动的是内蒙古。2013年,自治区政府就给出了每度电不高于0.38元的承诺,比目录电价降低约14%。降价通过减免电价附加基金、定向电价扶持以及电力多边交易共同实现。这一电价在蒙西电网范围内执行,蒙西电网是内蒙古省属国有企业,也是全国最大的地方电网。

当时新一轮电改还没有重启,内蒙古对于自备电厂的态度是明确鼓励。为了支持产业发展,自治区政府还允许云计算企业与发电企业进行联合重组,按企业自备电厂实施供电,价格也不超过每度电0.38元。

但内蒙古很快就被比下去了。2014年,宁夏物价局发函,专门给中卫西部云基地定下了0.36元/度的电价。

依靠凉爽的气候和低电价,宁夏和蒙西吸引了一批数据中心。尤其是中卫,提出与美国凤凰城对标,吸引了亚马逊等诸多互联网巨头。

同样凉爽的贵州2016年加入竞争,将大型数据中心用电价格降至0.35元/千瓦时。贵州在引进数据中心上也颇有成绩,三大电信运营商、苹果、华为都在贵安新区建有数据中心,而最为瞩目的则是腾讯挖了五个山洞用于灾备的七星数据中心。

竞争者越来越多,降电价也大有你追我赶之势。

2018年,中部的河南省再降一分,对符合规划布局、服务全省乃至全国的区域性、行业性数据中心用电价格在现有基础上减半,控制在0.34元/千瓦时左右。

度电0.34元难不倒水电丰富的四川,雅安很快就做到了,电力直接交易带来了更大的议价空间。2019年2月,雅安水电消纳示范区“川西大数据产业”购售电框架协议签约。根据协议,在2019年至2023年五个自然年交易周期内,作为售电公司的国网四川综合能源服务有限公司,将确保雅安大数据企业享受电价优惠,全年平均按0.34元/度结算。

到了下半年,连东部省份山东也入局,对于符合规划布局,服务全省乃至全国的区域性、行业性数据中心,通过各级财政奖补等方式把用电价格降到0.33元/度。

在各省电价一分一分往下降的时候,行动最早的蒙西直接把电价“一降到底”。从公开信息看,最迟从2016年开始,蒙西电网对数据中心实行0.26元/度的扶持电价,坐稳了全国最低电价的宝座。

依靠优厚的招商条件,一大批数据中心落户西部。

今年上半年,内蒙古自治区大数据发展管理局披露,内蒙古数据中心服务器装机能力超过100万台,总装机量超过35万台。贵州的贵安新区电子信息产业园,目前腾讯、苹果、华为、中国移动、中国联通、中国电信等企业都在此建立数据中心,宁夏吸引了中卫美利云数据中心,亚马逊AWS、奇虎360、中国移动、中国联通、阿里巴巴、京东等。雅安的川西大数据产业园也在今年开园,预计到2020年建成。

大城市仍有吸引力

不过电价和气候并不是数据中心选址的全部。《白皮书2018》分析,受用户需求、网络条件等因素影响,新建数据中心仍趋向于东部地区。

以阿里巴巴为例,阿里巴巴于2015年开始启动北京、杭州“双中心、双总部”战略,期望以北京为大本营,推进其在中国北方地区的战略执行和业务发展。阿里巴巴还于2017年在江苏南通国际数据中心产业园投建了云计算中心,服务器规模达30万台,与腾讯在贵州贵安投建的灾备数据中心服务器规模相当;随后,在2018年,阿里巴巴在广东河源投建阿里巴巴广东云计算数据中心,服务器规模预计总达45万台。

其实,从国际上看,数据中心也是聚焦在市场需求大的发达城市。例如,亚马逊和IBM的数据中心大多在洛杉矶、华盛顿、伦敦、法兰克福、东京、悉尼、北京等经济发达的大型城市。

数据中心的功能定位影响到数据中心是建在大城市还是建在环境更适宜的偏远地区,《白皮书2018》指出,冷数据备份、离线计算分析以及其他对网络时延要求较低的应用将优先选择能源充足、气候适宜地区的数据中心,降低建设运行成本;面向区域、对时延敏感、以实时应用为主的业务将选择在用户聚集地区依市场需求灵活部署数据中心;对于虚拟/增强现实、车联网等对时延极为敏感的业务,需要最大限度贴近用户分布式部署微型数据中心,直达居民区、企业办公场所等区域,满足用户极致体验要求。

总体上看,东部一线城市数据中心目前处于较饱和的状态。有数据显示,北上广深等城市数据中心上架率为60%—70%,浙江、天津等地区上架率也提升到60%以上。西部地区部分省份上架率可以达到30%以上,但是与东部城市还有差距。上架率即已上架的服务器与机架可承载的服务器数量之比。上架率越高,意味着数据中心的利用率越高。

绿色节能是抓手

为了防止服务器过热,数据中心往往需要消耗大量电力来冷却设备,IT设备的运行也需要消耗大量的电力。因此对运营数据中心的企业来说,电能无疑是最大成本,节能不仅仅是外在政策要求。为了省电,互联网公司大开脑洞,把数据中心建到北极圈、海底、草原和沙漠。

瑞典北部的吕勒奥小镇(Lulea),离北极圈约100公里,Facebook在这里建立了一个数据中心。该地全年大部分时间气温在10摄氏度以下,数据中心可以通过巨型风扇抽进室外的冷空气,给机房降温以降低能耗。当然,当地政府也为该园区的数据中心运营机构减免了大量的电力使用税费。

Facebook的CEO扎克伯格曾表示:“跟传统数据中心相比,这整套系统的效率要高出10%,而消耗的电力则少了将近40%。”

但不是所有数据中心都可以搬走,对于更多在大城市默默地进行着运算的数据中心来说,找到更经济的用电方式才是关注重点。

目前数据中心通常采用市电(双路或多路)接入的方式,若市电中断,则靠柴油发电机和UPS(不间断电源)来临时实现持续供电。由于风电、光伏具有间隙性和波动性,不能给需要24小时连续工作的数据中心提供稳定的动力。因此,对数据中心而言,自建光伏电站或分布式光伏发电给IT设备的运行提供动力不太可行,但是可以将光伏发电应用在数据中心的照明系统、办公系统等。例如,在2016 年投入使用的北京中经云亦庄数据中心,其大楼顶层设计安装有 800kW光伏电站,可以为建筑的生活热水、夏季空调使用等提供电力。

2014年投建的腾讯上海青浦数据中心,也早已安装了分布式光伏系统,其发出的电通过逆变器并网供数据中心园区负载使用。该数据中心还配套了冷热电三联供项目,以燃气为能源,通过对其产生的热水和高温废气的利用,实现冷、热、电的供应。

阿里巴巴在杭州的千岛湖数据中心为了节能,除了利用湖水制冷,还采用光伏太阳能、水力发电,服务器余热也被回收用于办公区采暖。

2017年,南都电源中标了中国移动的用户侧储能项目,配套中国移动政企分公司信息港四号地A2-1、A2-2数据中心项目,通过储能电站峰谷电价差套利降低数据中心运营成本。



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