為什么不能只用可再生能源為數(shù)據(jù)中心供電?
雖然尋求清潔能源對(duì)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略至關(guān)重要,但認(rèn)識(shí)到可再生能源的局限性也很重要。
只使用清潔能源為數(shù)據(jù)中心供電聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)夢(mèng),但,在大多數(shù)情況下確實(shí)如此。盡管現(xiàn)在許多數(shù)據(jù)中心的大部分能源都來(lái)自太陽(yáng)能、風(fēng)能和其他低碳可再生能源,但大多數(shù)數(shù)據(jù)中心無(wú)法僅依靠可再生能源運(yùn)營(yíng)。
但,這并不意味著尋求清潔能源作為數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分不值得。認(rèn)識(shí)到可持續(xù)能源在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的局限性也很重要。
數(shù)據(jù)中心的清潔能源:哪些有效,哪些無(wú)效
目前,可供數(shù)據(jù)中心大規(guī)模運(yùn)行使用的清潔能源主要有三種:風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮?。所有這三種能源都已經(jīng)相對(duì)部署,以幫助為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施提供能量和幫助冷卻數(shù)據(jù)中心設(shè)備,特別是在地?zé)崮茉聪到y(tǒng)的情況下,其可以通過(guò)將熱量移動(dòng)到地下深處來(lái)散熱。
數(shù)據(jù)中心還有其他清潔能源的選擇,但在大多數(shù)情況下都不是務(wù)實(shí)的選擇。例如,生物質(zhì)動(dòng)力數(shù)據(jù)中心的想法可以追溯到十多年前,其將依賴燃燒或以其他方式消耗有機(jī)材料產(chǎn)生的能量。但除了一些特殊情況,如丹麥的Apple數(shù)據(jù)中心,生物質(zhì)尚未成為清潔數(shù)據(jù)中心能源的常見(jiàn)來(lái)源,這可能是因?yàn)樗璧挠袡C(jī)物質(zhì)數(shù)量太大,無(wú)法使生物質(zhì)成為可靠的能源解決方案.
同樣地,雖然水力發(fā)電長(zhǎng)期以來(lái)一直為一些數(shù)據(jù)中心提供能源,但水力發(fā)電的局限性在于只能在某些地方建造水電站——即那些水流快速的地方。這使得水力發(fā)電對(duì)于遠(yuǎn)離河流的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)不切實(shí)際。
風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮茉吹木窒扌?/p>
與生物質(zhì)能和水力發(fā)電相比,風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮芨m合大規(guī)模使用。但它們?nèi)匀挥忻黠@的缺點(diǎn)。
就風(fēng)能和太陽(yáng)能而言,最明顯的挑戰(zhàn)可能是能源可用性會(huì)因天氣而異。如果是陰天,太陽(yáng)能數(shù)據(jù)中心將需要一種替代能源來(lái)維持運(yùn)行。如果風(fēng)平浪靜,風(fēng)電場(chǎng)可能無(wú)法產(chǎn)生足夠的兆瓦電力來(lái)維持服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心設(shè)備的運(yùn)行。
地?zé)釀t不受這一缺陷的影響,其的功能不受天氣條件的影響。但由于地?zé)岚l(fā)電需要建造專門的發(fā)電廠,因此與從風(fēng)力或太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)采購(gòu)能源相比,地?zé)崮茉床少?gòu)需要更大的前期投資,后者的建設(shè)成本較低。事實(shí)上,美國(guó)所有電力中只有不到0.5%是使用地?zé)崮茉串a(chǎn)生的。
清潔能源采購(gòu)的另一個(gè)缺點(diǎn)是,其會(huì)增加與數(shù)據(jù)中心設(shè)施相關(guān)的物理足跡。尤其是風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng),占用大量房地產(chǎn),可能導(dǎo)致更大規(guī)模的棲息地破壞。它們可能會(huì)減少碳排放量,但也會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)一些代價(jià)。
儲(chǔ)存可持續(xù)產(chǎn)生的電力也可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。除非擁有大量電池,且這些電池本身具有很高的可持續(xù)性成本,否則則無(wú)法保留風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮墚a(chǎn)生的多余電力??傊?,要么使用,要么失去。
因此,如果想完全使用清潔能源為數(shù)據(jù)中心供電,通常需要構(gòu)建清潔能源采購(gòu)設(shè)施。這些設(shè)施的總輸出能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)中心在大多數(shù)時(shí)候的需求,如果要確保其可以應(yīng)對(duì)能源消耗高峰期。又或者,在高需求時(shí)期,使用非清潔能源來(lái)補(bǔ)充清潔能源。
清潔能源:不完美,但值得
上述挑戰(zhàn)意味著,在大多數(shù)情況下,僅使用風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)峄蚱渌稍偕吞寄茉礊閿?shù)據(jù)中心供電,對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)是不切實(shí)際的。傳統(tǒng)能源幾乎總是需要作為清潔能源的補(bǔ)充,或者作為清潔能源不可用時(shí)的備用能源。
但這并不意味著投資清潔能源不值得。即使數(shù)據(jù)中心只有20%的能源來(lái)自可再生能源,與能源生產(chǎn)相關(guān)的碳排放量也減少了20%,這是不可忽視的。將這一成就與對(duì)提高能源效率的措施的投資相結(jié)合,就可以在數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性方面取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
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