소개
다양한 산업 분야에 걸친 디지털 전환의 빠른 성장과 5G, 인공지능, 사물 인터넷 등 신기술의 광범위한 적용으로 인해 사회에 훨씬 더 많은 데이터가 생성되었습니다. 다양한 산업 분야에서 정보 시스템이 작동하는 방식에 대한 디지털 기반 역할을 하는 데이터 센터는 경제 및 사회 환경에서 없어서는 안될 중요한 인프라가 되었으며, 디지털 경제 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다. 그러나 데이터 센터는 많은 에너지를 사용하고 많은 배출을 발생시킵니다. 이 문제를 해결하려면 배출량을 줄이고 이것이 얼마나 지속 가능한지 확인하기 위한 좋은 조치가 필요합니다. 탄소 사용 효율성(CUE) 지표가 등장하는 곳이 바로 여기입니다.
"CUE"(탄소 사용 효율성) 정의
그린 그리드에서는 데이터 센터의 IT 에너지 소비 단위당 온실가스(GHG) 배출량을 파악하기 위해 2010년에 탄소 사용 효율성(CUE) 지표를 도입했습니다. 이는 탄소 배출 측면에서 데이터 센터의 지속 가능성을 평가하기 위한 ISO/IEC 30134-8의 일부가 되었습니다. CUE는 범위 1 및 범위 2 배출을 모두 고려하지만 PUE(전력 사용 효율)와 마찬가지로 IT 부하로 나눈다는 점에서 탄소 집약도와 유사합니다. 이 지표는 데이터 센터의 탄소 배출량을 측정하고 탄소 배출의 지속 가능성을 평가하는 효과적인 방법을 제공합니다.
그리드 전기를 사용할 때 CUE를 계산하려면 해당 지역에 대해 게시된 정부 데이터를 기반으로 탄소 배출량을 계산하면 됩니다. 현장에서 생성된 전력을 사용할 때 이상적으로는 지역 계량기의 실제 배출 데이터를 사용해야 합니다. 그러나 계산을 위해 발전기 제조업체의 배출 및 연료 소스 데이터를 사용하는 것도 가능합니다.
CUE의 공식
CUE를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
CUE 비율이 낮을수록 탄소 배출량이 낮아져 데이터 센터의 탄소 사용 효율성이 높아진다는 의미입니다. 이상적인 CUE 값은 {{0}.0이며, 이는 데이터 센터 운영 중 탄소 배출이 없음을 나타냅니다.
CUE는 데이터 센터가 사용하는 에너지원에 따라 크게 달라진다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 재생 가능 에너지원으로 구동되는 데이터 센터는 일반적으로 화석 연료 전력에 의존하는 데이터 센터에 비해 동일한 PUE를 사용하더라도 CUE가 더 낮습니다.
중국은 CUE 개선에 무엇을 기여합니까?
2021년 중국은 정부 업무 보고서에 '탄소 정점'과 '탄소 중립' 개념을 도입했다. 탄소피킹은 2030년까지 이산화탄소 배출량을 정체 상태로 유지하고 정점에 도달한 후 점차적으로 감소시키는 것을 목표로 합니다. 탄소 중립은 조림, 에너지 보존 등의 조치를 통해 생산 과정에서 생성된 이산화탄소를 상쇄하여 이산화탄소 배출 제로를 달성하는 것을 의미합니다. 기후 변화에 맞서기 위한 전 세계적 노력과 중국의 '이중 탄소' 전략에 맞춰 데이터 센터 업계는 에너지 효율성 수준을 지속적으로 향상시키고, 재생 가능 에너지 사용을 늘리며, 조속히 탄소 중립을 달성하기 위해 노력하고 있습니다.
액체 냉각 기술이 발전함에 따라 침지 냉각, 냉각판 액체 냉각, 스프레이 액체 냉각과 같은 다양한 액체 냉각 방법이 데이터 센터에 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 최근 몇 년 동안 액체 냉각 외에도 데이터 센터 냉각 방법이 다양해졌습니다. 간접 증발 냉각 및 자기 부상 냉각기와 같은 새로운 냉각 방법은 새로운 옵션을 제공합니다. 여러 냉각 방법의 조합은 데이터 센터에서 일반화되었습니다.
무정전 전원 공급 장치(UPS)의 효율성은 데이터 센터 배전 공급업체에게도 중요한 시장이 되었습니다. 효율이 97%를 넘는 고효율 UPS가 표준으로 간주됩니다. 낮은 부하율의 모듈형 UPS는 데이터 센터 효율성 측면에서 고전압 직류 전원 공급 장치를 능가했으며, 이는 고주파 UPS가 데이터 센터 배전의 에너지 효율성을 위한 최적의 솔루션 중 하나가 될 가능성을 나타냅니다.
동시에 지속적인 기술 개발로 인해 무정전 전원 공급 장치(UPS)도 데이터 센터 전력 분배 공급자가 경쟁하는 중요한 시장이 되었습니다. Huawei, Vertiv, Kehua, ABB, Schneider 등 배전 산업의 주요 국내 및 국제 업체들은 이 분야에 상응하는 제품 레이아웃을 보유하고 있습니다. 97%를 초과하는 효율을 달성하는 것은 이제 고급 UPS 업계에서 "기본 작업"으로 간주됩니다. 낮은 부하율에서 모듈형 UPS를 사용한 데이터 센터 효율성이 고전압 직류 전원 공급 장치의 효율성을 능가한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 저자의 견해에 따르면 기술 발전 추세를 고려할 때 고주파 UPS는 데이터 센터 전력 분배의 에너지 소비를 줄이고 효율성을 높이는 최적의 솔루션 중 하나가 될 가능성이 높습니다.
데이터 센터를 운영하는 동안 IT 장비는 상당한 양의 과도한 열을 발생시킵니다. 이 과잉 열을 회수하고 재사용하기 위해 열 펌프 기술을 활용하는 것은 데이터 센터에서 미래가 유망한 많은 응용 분야를 발견했습니다. 대략적인 추산에 따르면 중국 북부 지역의 데이터 센터에서 회수 가능한 총 과잉 열은 약 10GW에 달하며 이론적으로 약 3억 평방미터의 건물에 난방을 지원합니다. Alibaba의 Qindao Lake 데이터 센터, Tencent의 Tianjin 데이터 센터, China Telecom의 Chongqing 클라우드 컴퓨팅 베이스, Wanguo Data의 베이징 데이터 센터 3, UCloud의 Wulanchabu 클라우드 컴퓨팅 센터 등 중국의 수많은 데이터 센터는 이미 열 회수 기술을 구현하여 두 데이터 센터 모두에 난방을 제공하고 있습니다. 데이터 센터의 내부 및 주변 영역.
앞서 언급했듯이 데이터 센터 냉각은 전체 에너지 소비의 20% 이상을 차지합니다. 해수 온도를 이용해 데이터 센터에서 발생하는 열을 발산하는 방식으로 데이터 센터를 수중 배치하면 에너지 소비를 크게 줄여 데이터 센터 운영의 다양한 지표를 최적화하는 데 기여할 수 있습니다.
중국에서는 HIGHLANDER가 최초로 수중 데이터 센터(UDC) 개념을 도입했으며 수중 데이터 센터의 세 가지 주요 장점을 확인했습니다.
첫째, UDC는 물 속에 위치하며 불활성 가스로 채워져 있어 화재 위험이 없습니다.
둘째, UDC는 수중 위치에서 신중한 상태를 유지하므로 정확한 외부 위치 파악이 불가능합니다.
셋째, UDC를 24-시간 동안 지속적으로 모니터링하면 데이터 센터의 잠재적 손상 및 침입을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
수중 데이터 센터는 에너지 보존과 안전 측면에서 고유한 이점을 가지고 있습니다. 그러나 지리적 요인의 영향을 크게 받아 건설을 위해 바다에 근접해야 합니다. 현재 네트워크 인프라 상태에서 저자는 수중 데이터 센터가 주로 핫 데이터 컴퓨팅, 웜 콜드 데이터 저장, 특히 기계 학습 및 비디오 렌더링에 종사하는 사용자와 같이 대기 시간이 짧은 사용자에게 서비스를 제공하는 데 적합하다고 믿습니다. 해안 도시에서.
결론
요약하면, 데이터센터가 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해서는 다양한 계획이 필요하다. 에너지 효율적인 장비, 재생 가능 에너지원을 사용하고 자원 사용 방법을 개선하는 것이 중요한 전략입니다. 이러한 솔루션을 적용함으로써 데이터 센터는 에너지 사용을 크게 줄이고 운영 방식을 개선하며 지속 가능성에 전념하고 있음을 보여줄 수 있습니다. 환경적 책임에 대한 관심이 높아지고 에너지 비용이 증가함에 따라 데이터 센터의 환경 영향을 줄이는 것은 더 이상 선택이 아닌 필수입니다. 지속 가능성에 대한 포괄적인 접근 방식을 취함으로써 데이터 센터는 경제적, 환경적 이점을 얻을 수 있으며 다른 산업의 모델 역할을 할 수 있습니다.