• 行業資訊

    數字化與綠色化深度融合 推動新型基礎設施低碳發展

          啟航“十四五”,我國生態文明建設已進入由量變到質變的關鍵時期。黨中央、國務院高度重視經濟社會綠色低碳發展,習近平總書記多次強調要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局。新型基礎設施不僅是節能減碳的重要領域,更是賦能千行百業實現“雙碳”目標的原動力。多年來,信息基礎設施積極推動綠色發展,強化綠色技術應用推廣,單位信息流量能耗已大幅下降。但隨著經濟社會數字化發展的提速,新型基礎設施進入快速發展期,其能耗總量大幅上升,綠色轉型面臨較大壓力。因此,“十四五”期間持續推動低碳發展是新型基礎設施建設的重要方向。

    一、“十四五”期間新型基礎設施總體能耗快速增長
          近年來,信息通信領域積極采用先進技術,大力推動節能減排和綠色轉型工作,信息基礎設施能源使用效率持續提升,綠色節能工作效果顯著。根據統計,通信行業單位信息流量電能耗已從2017年的54.4 kWh/TB下降到2020年的31.7kWh/TB,三年間下降幅度高達42%。其中,基站能效隨著5G網絡規模化部署及相關節能技術的應用大幅提升。中國信息通信研究院泰爾系統實驗室對目前4G/5G現網全部主流基站測試的結果顯示,在峰值吞吐量的情況下,5G基站能效是4G基站能效的12倍。而數據中心方面的電能使用效率(PUE)也在持續下降,行業內先進綠色數據中心PUE已降低到1.1左右,達到了世界領先水平。
          盡管單位信息流量耗能持續下降且相關能效大幅提升,但隨著人們進入快速發展的數字化社會,對網絡、計算、存儲資源需求飛速增長,“十四五”期間新型基礎設施尤其是信息基礎設施,仍面臨著突出的節能降耗壓力。
          以信息基礎設施中的耗能大戶數據中心為例。近年來我國數據中心需求以年均30%的速度增長,目前我國數據中心機架總規模已超過500萬架。隨著數據中心規模的擴大,數據中心總體能耗保持快速增長狀態。根據測算,2017至2020年我國信息通信領域規模以上數據中心年耗電量年均增長28%。其中2020年達576.7億kWh,是近幾年漲幅最高的一年(見圖1)。按照未來數據中心機架數量年均30%的增速,預計到“十四五”末,其年用電量將在2020年基礎上翻一番。這對數據中心的綠色低碳發展形成巨大的挑戰。
          又如,通信基站是信息基礎設施能耗的第二大戶。根據對我國三大基礎電信運營商的統計,“十三五”期間我國通信網絡能耗持續增長,2020年我國通信基站耗電量達465.8億kWh。尤其是2019年5G商用后,大規模部署的5G基站帶來的能耗增速較快,2019和2020年同比增速分別達到28%和19%(如圖2所示)。按照“十四五”末5G基站總數達到372萬站,單站功耗為2kW進行計算,到“十四五”末,5G基站的年耗電量約為815億kWh。考慮到采取2G/3G基站減頻、節能減排工作的進一步深入及4G/5G共站址建設等措施,按照年平均降低能耗率為5%進行計算,預計2025年通信基站總耗電量約達到1050億kWh。中國電力企業聯合會公開發布《中國電力行業年度發展報告2021》中提出,2025年我國全社會用電量將高達9.5萬億kWh。按上述數據得出,2025年通信基站耗電量約占全社會用電量1.1%。

    二、節能壓力倒逼新型基礎設施綠色低碳發展
          為了應對快速增長的能耗壓力,持續提高信息基礎設施能效,助力基礎設施降本增效、實現減排中“碳達峰、碳中和”目標,近年來產業界積極探索和開發綠色低碳技術并進行推廣應用。
          在數據中心層面,業界積極探索IT設備、配套設施以及整體層面的綠色低碳新技術。IT設備方面,持續推進利用云計算等技術將數據中心資源池化、虛擬化,大幅提高相同能耗水平下服務器的利用率。云間互聯、云網邊協同、多云災備等技術將大幅提升整體網絡能效。與此同時,主設備與配套設施一體化建設的數據中心微模塊技術,也在助力提升數據中心能效中發揮重要作用。制冷技術方面,列間制冷、背板制冷等近端冷卻技術以及間接蒸發冷卻等利用自然冷源的節能技術得到規模化應用,節能減排效果顯著。同時,以液冷技術為代表的新型制冷系統已逐漸成熟,正在穩步推動其產業化進程。供配電系統方面,模塊化UPS、高壓直流供電、一路市電直供一路保障電源等技術的落地應用,有效降低供配電系統的電能損耗。隨著光伏等新能源系統成本的下降,數據中心綠色能源直接供給容量占比也不斷攀升。在數據中心整體層面,通過對數據中心溫度、濕度、電壓、電流、功率等各項數據采集與分析,并通過人工智能和大數據技術實時動態優化各專業領域設備、系統的工作狀態的綜合用能管理技術也在持續推廣。此外,數據中心余熱回收技術的應用,也有效提升了全社會的用能效率。
          在5G基站方面,分別從網絡、主設備和配套基礎設施等層面全面推進綠色基站建設。網絡和主設備層面,全網推廣無線網絡亞幀關斷、通道關斷、淺層休眠、深度休眠等軟件節能技術,通過基于負荷的主設備不同的工作狀態控制,實現5G網絡能效大幅提升。同時,無線網絡采用C-RAN架構建設,簡化電源、空調配置,降低配套設施耗電,提升基站總體能效。積極推進5G網絡和基站的共建共享,大幅降低碳排放量。配套設施層面,同步推廣包括新風、熱交換、熱管等自然冷源應用方案,與傳統的基站空調相比較,能效提升至數十倍。此外,在有條件的地區,建設光伏或風能系統,通過優先利用可再生能源技術鼓勵應用更多的綠色能源,實現源頭減碳的目標。同時采用升壓供電技術以及數字儲能技術,持續推動基站供電系統能效提升。
          在通信網路方面,積極建設全光化、廣覆蓋、大容量、扁平化、智能高效的云網融合信息基礎設施。通過光纖接入替代銅纜接入,打造全光傳送網,有效減少光電轉換,大幅降低網絡能耗。著力打造“一張物理網、多張邏輯業務網”,減少網絡節點設備數量及能源消耗。骨干網引入大容量高能效網絡設備。部署SRv6/EVPN/FlexE等網絡新技術、引入端到端SDN控制器,提升網絡智能化、服務化能力。此外,開展2G精簡和3G減頻工作,并淘汰老舊高耗能設備等,持續提高網絡效能。

    三、新型基礎設施助力千行百業低碳發展潛力巨大
          新型基礎設施不僅自身是節能減碳的重要領域,更是賦能千行百業進入綠色低碳發展道路的助推器。新型基礎設施促進大數據、云計算、人工智能、物聯網等數字技術在我國重點用能領域的利用,一方面能夠通過能源優化、成本優化、風險預知及決策控制等多方面幫助降低碳排放,另一方面助力實現碳資產數字化管理和碳排放追蹤。根據全球電子可持續發展推進協會發布的《SMARTer2030》報告顯示,未來十年內數字技術有望通過賦能其他行業貢獻全球碳排放減少量的20%。
          以工業互聯網為例。工業互聯網可以助力研發設計,基于人工智能、大數據等技術,快速研發低碳產品,實現源頭減排。其次,工業互聯網可以助力生產制造,實現過程減排。如企業可以利用工業互聯網傳輸生產設備運行數據等,并通過深入分析優化現場計劃排程、物料調度,提高能源及物料的利用效率。又如,工業互聯網可智能控制重點設備,搭建高爐專家系統,實時優化工藝操作,達到高效利用能源目的。還可基于機器視覺等技術,對廢物廢料進行定級,提高資源再利用率。此外,推動能源集中管控平臺建設,通過深度分析不同能源種類對應的能耗數據,合理制定用能計劃,進一步加大綠色能源使用比例及綜合用能效率。
          又如智慧能源基礎設施。在發電環節,智慧能源基礎設施可通過人工智能與大數據技術,在預測未來天氣情況的基礎上,靈活調配傳統發電容量,助力構建“以新能源為主體的新型電力系統建設”。在輸配電環節,智慧能源基礎設施還可以有力推進電網的輸配電網路的智能運維、狀態監測、故障診斷綜合管理能力,通過邊云協同實現電力物聯全面感知基礎上,綜合利用新一代數字技術,提高設備故障響應速度和運行維護效率。在用戶側,智慧能源基礎設施能夠助力用戶精細化管理自身能源消耗,精準快速定位高能耗、高碳排放用電環節,智能分析用戶用電行為,從而幫助用戶優化電力調度和匹配方案,達到提升用電效率,降低碳排放的目的。
          再如車聯網等智能交通基礎設施。在車輛方面,車聯網可助力車輛智能化、電氣化,幫助車輛實現通行引導、并線輔助、編隊行駛、生態路徑規劃等智能駕駛場景,通過數字化手段協助司機規避突發事件或惡劣路況帶來的急加減速、無效怠速等駕駛行為,有效降低駕駛能量消耗。在交通管控方面,車聯網可實現“人-車-路-站-云”協同,可打造十字路口優先通行、精準引導、超視距感知等應用功能,提升車輛的行駛安全和運行效率。在公眾出行方面,車聯網可優化公共交通服務水平,促進社會群體出行習慣轉型,有效提升車輛使用率、共享率,實現綜合碳減排。

    四、“十四五”期間新型基礎設施綠色低碳發展路徑
           “十四五”既是我國“雙碳”發展的關鍵時期,也是我國新型基礎設施建設的重要窗口期,我們既要積極推動新型基礎設施的節能降耗,更要充分發揮信息基礎設施綠色賦能作用,推動數字化和綠色化深度融合,助力經濟社會發展開啟綠色低碳之路。

    (一)大力推動能源結構綠色轉型。促進新型基礎設施的能源供給從傳統的煤炭、石油、天然氣等化石能源,逐步向非化石能源轉型。如在數據中心領域,以自建可再生能源電站或購買綠證等方式,實現能源綠色供給。在通信基站機房領域,建設疊光、疊風型基站,優先利用可再生能源方面加快能源結構綠色化升級。

    (二)持續提升能源使用效率。大力推進新型基礎設施節能技術和綠色技術研發及應用。在信息基礎設施領域用能側,如主設備、制冷系統和供電系統內推動節能減排技術應用,實現節能減碳的目標。落實《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》,加快實施“東數西算”工程,優化數據中心布局。加強技術攻關能力,突破綠色低碳技術瓶頸,加快在網應用進程。建立健全綠色低碳標準體系,引領行業低碳發展。
    (三)大幅降低碳排放及環境影響。積極開展新型基礎設施生產過程中減少廢水、廢氣及廢渣排放工作,通過控制有害物質排放,減少環境影響。通過推進廢棄產品回收利用制度和跨領域跨行業梯級應用,延長使用壽命,降低環境影響。此外,將無利用價值的廢棄產品遞交至有資質回收處理企業,力爭資源最大化利用和無害化處理。
    (四)促進能源綜合利用與資源循環利用。從能源和資源兩個維度促進循環利用。能源綜合利用方面,搭建綜合能源管控平臺,搭建“云-管-邊-端”架構,采集全流程相關數據,利用相關算法及信息技術等實現智能預測、決策分析和遠程控制,綜合提升能源使用效率。資源綜合利用方面,推動信息通信領域與其他領域協調統籌,如推進數據中心余熱回收并自用或輸送至辦公樓宇或周邊酒店、游泳池等場所供暖系統等方式大幅提升能源、資源的綜合利用水平。
    (五)充分發揮信息基礎設施賦能作用。大力推動信息基礎設施與傳統領域的結合,發展融合型基礎設施。基于新型基礎設施,大力推動數字技術賦能高耗能領域綠色化轉型,打造綠色制造、可持續能源網絡和低碳交通網絡等,助推我國產“雙碳”目標的實現及“美麗中國”建設。

    聯系我們

    CONTACT US

    公 司:黑龍江鼎和投資管理集團有限公司

    電 話:0451-5861 8877

    傳 真:0451-5861 8877

    地 址:黑龍江省哈爾濱市香坊區秀明

              266號(香福路與秀明街交口處)


    猫咪最新永久在线网站,国产三级在线观看播放,99在线精品国自产拍中文,日本熟妇牲交视频,久久精品久久久久久齐齐,2019午夜福利不卡片在线