光伏發電:騰訊數據中心更“綠”了
數(shu)據中(zhong)心是維持社(she)會運轉的(de)重要引(yin)擎(qing),它們承載著計算和(he)存儲資(zi)源(yuan),許多(duo)企業和(he)組(zu)織都(dou)離不開它們。對于個人(ren)而言,沒有(you)數(shu)據中(zhong)心,我們將無法(fa)使用社(she)交(jiao)媒體,也不能在線觀(guan)看電影、聽音樂、保存照片(pian)或玩游戲,而這些僅僅是冰山(shan)一角。
隨著云服務(wu)處理信(xin)息和存儲數據的(de)(de)需求與日俱增,數據中(zhong)心(xin)的(de)(de)需求也不斷增長。但數據中(zhong)心(xin)的(de)(de)能耗較高,是名(ming)副(fu)其(qi)實的(de)(de)“用電大戶”。放眼(yan)全(quan)球,經濟社會增長與碳中(zhong)和目標(biao)實(shi)現,是(shi)我(wo)們努力解決的兩(liang)難(nan)問題。
現在,我(wo)(wo)們很高(gao)興(xing)地(di)宣布,在騰訊天津(jin)高(gao)新(xin)云數據中心,我(wo)(wo)們的分布式新(xin)能(neng)源(yuan)微電網項(xiang)目正式并網發電。微電網連接到主要公(gong)共(gong)電網,為我(wo)(wo)們提供綠色(se)電力。
作為天津其(qi)中(zhong)一個(ge)大規(gui)模(mo)的互聯網數據中(zhong)心微(wei)電網光伏項(xiang)目(mu),該項(xiang)目(mu)具備以下特(te)點(dian):
- 總裝機容(rong)量(liang)達10.54兆瓦;
- 年(nian)產零碳綠電(dian)量達1200萬度;
- 相當于6000戶家(jia)庭一年(nian)的用電量。
將(jiang)數據中心變成發電(dian)廠
以前,數據中心直接從公共電網購買電力。但(dan)我(wo)(wo)們一直在思考有(you)沒有(you)一種更好的(de)方式(shi)——答案(an)就(jiu)懸掛在我(wo)(wo)們的(de)屋(wu)頂上。這幾年,我(wo)(wo)們在中國各地的(de)數據中心屋(wu)頂上安裝了光伏板(ban)(太陽(yang)能板(ban))。數(shu)據中心不僅(jin)可以(yi)(yi)存儲數(shu)據,還(huan)可以(yi)(yi)發(fa)電。
2024年1月,天津(jin)高(gao)新(xin)云(yun)數據中心采用分布式新能源微電網項目發電。
正因如此,騰訊2023年(nian)的自發新能源裝機量超(chao)過32兆瓦,是前(qian)一年的兩倍。目(mu)前(qian)總裝機量超過50兆瓦,年發電量6000萬(wan)千瓦(wa)時(shi),相當于3萬(wan)戶家庭一年的用電量(liang)。
探(tan)索光伏發電與數(shu)據中心整合的方案
光(guang)伏(fu)發電(dian)并非(fei)新事物,但(dan)讓數據中心直接使用光(guang)伏(fu)發電(dian)卻(que)沒有那么(me)簡單(dan):光(guang)伏(fu)發電(dian)和數據中心服務(wu)器(qi)的用電(dian)要求和時間安排(pai)截(jie)然不同。服務(wu)器(qi)需要穩定的電(dian)力來處理關鍵任(ren)務(wu)并全天(tian)候運(yun)行,而光(guang)伏(fu)發電(dian)存在波動。為此,我(wo)們開發了一種(zhong)三(san)管(guan)齊下的解決方(fang)案:
1. 穩定電(dian)流
光伏板產生(sheng)的是(shi)直流電(dian),而數據中心使(shi)用(yong)的是(shi)交流電(dian)。這(zhe)就需要使(shi)用(yong)逆變(bian)器。此外(wai),即使(shi)是(shi)輕微的電(dian)壓波動或(huo)電(dian)力中斷也會干擾(rao)服務器的運(yun)行。例如,燈泡閃(shan)(shan)爍并無大礙,但服務器閃(shan)(shan)爍卻可能會造成重大損(sun)害或(huo)損(sun)失。
因(yin)此,我們在天津數據中(zhong)心引入了濾(lv)波和抑制技術(shu),使光伏(fu)發電(dian)更加穩(wen)定,從而提(ti)高了可(ke)用性。
2. 靈活儲能
光伏發電和服務器(qi)都有自己(ji)的“生物鐘”;一個(ge)(ge)取決(jue)于(yu)白天黑夜(ye)和天氣,另一個(ge)(ge)取決(jue)于(yu)用戶。
電力需求高峰期通常發生在晚上天色黑暗時,而太陽能電池板則無法工作。與此同時,在發電高峰期,通常存在過剩的電力供應。
為了應對可再生能源(yuan)的波(bo)動(dong)性,我們(men)在天津高新云(yun)數據中心引入了儲(chu)能設備。它相當于(yu)是一個巨大(da)的蓄電池:
- 在無需用電時(shi)儲存(cun)多(duo)余(yu)的電力。
- 在緊急情況下提供備(bei)用(yong)電力。
- 在需求高峰期(qi)使用存(cun)儲(chu)的電(dian)力,抵消電(dian)價波動。
通過儲存(cun)電(dian)力(li),數據中心可以平衡用電(dian)和發電(dian)的波峰和波谷(gu)。
3. 高效管理
隨著數據中心引入的(de)太(tai)陽能、風能等綠(lv)電(dian)種類越來越多(duo),數據中心的(de)管理和調(diao)度也變(bian)得更復雜。我們需要監測各種能源的(de)運行情(qing)況(kuang)(kuang),根據天氣和使用情(qing)況(kuang)(kuang)預測用電(dian)需求,甚至(zhi)提(ti)供(gong)節能建議。
為此,我們(men)把(ba)人(ren)工智能和機器學習融入數據中(zhong)心(xin)的(de)能源優(you)化,用(yong)于處理來(lai)自多(duo)種電力(li)來(lai)源的(de)數據,并(bing)預(yu)測(ce)未來(lai)的(de)電力(li)需(xu)求和發電量。它(ta)就(jiu)像管理數據中(zhong)心(xin)電力(li)的(de)控制總(zong)臺,讓(rang)我們(men)不(bu)必(bi)依靠猜(cai)測(ce)得(de)出可靠結(jie)論。
可再生能源(yuan)鋪(pu)就碳中和之(zhi)路
圖為我們在天津建設(she)的分布式新能源微電網系統。借(jie)助(zhu)該微(wei)電網,數據(ju)中心每年可節電1200萬度,足夠6000戶家庭使用。
我們成功(gong)地將光伏發電(dian)的環保優勢與數據中(zhong)(zhong)心(xin)的運行相結合,讓(rang)數據中(zhong)(zhong)心(xin)從簡單(dan)的用(yong)電(dian)設(she)施(shi)轉變為(wei)可(ke)控、可(ke)調的電(dian)力節(jie)點(dian)。這一突破開辟了新的光伏發電(dian)應(ying)用(yong)可(ke)能性(xing),值(zhi)得推廣到更多數據中(zhong)(zhong)心(xin)。
為了實現碳中和,我(wo)們重點關注兩(liang)個領(ling)域:
- 提高數(shu)據中心的能源效率(lv)。包括使用(yong)更高效的服務(wu)器(qi)、采用(yong)先進的冷卻技術以及(ji)優(you)化服務(wu)器(qi)利用(yong)率(lv)。
- 增(zeng)加(jia)可(ke)再生能源(yuan)的使用(yong)。騰訊積極參與綠電交易,增(zeng)加(jia)數據中(zhong)心(xin)可(ke)再生能源(yuan)的使用(yong)份額(e)。
騰訊2024年(nian)的簽約綠(lv)電采購量將超(chao)過13億度(du),是2023年(nian)的兩倍。截至(zhi)目前,綠(lv)電在騰訊自有數據中心的年(nian)度用電量中已達到54%,而我們超過70%的(de)自建(jian)大園區都使用綠色能源。
該項目是騰訊實現2030年(nian)碳中(zhong)和目(mu)(mu)標(biao)的關鍵一(yi)步。我(wo)們還(huan)將(jiang)在風電、儲能(neng)等(deng)領域探索更多(duo)可能(neng)性,以實現企業凈零(ling)排放(fang),助(zhu)力全球的節能(neng)減(jian)排目(mu)(mu)標(biao)。