2024-10-10
电池医生

中国东数西算节点边缘计算节点提升PUE能效技术报告

中国东数西算节点边缘计算节点提升PUE能效技术报告

各位朋友,下午好。今天我想和大家聊聊一个听起来有点技术,但其实和我们每个人的数字生活都息息相关的话题——数据中心能效。侬晓得伐,我们现在刷的短视频、用的云服务,背后都离不开一个个庞大的数据中心。而“东数西算”这个国家级工程,就是把东部的数据“算力”需求,有序引导到西部可再生能源丰富的地区去处理。这其中的关键一环,就是那些靠近数据产生和使用现场的“边缘计算节点”。

现象是显而易见的:传统的集中式大型数据中心面临着能耗的巨大挑战,尤其是制冷耗电。PUE(电能使用效率)这个指标,比值越接近1,说明能源用在IT设备上的效率越高,浪费在制冷、配电上的电就越少。一个不理想的PUE,意味着大量的电力被“无效消耗”了,这无论从运营成本还是碳中和目标来看,都是不可持续的。而边缘节点往往部署在条件各异的现场,可能是通信基站旁,也可能是偏远地区的安防监控点,其供电稳定性和能效管理,直接决定了整个算力网络的可靠性与绿色程度。

那么,数据说明了什么呢?根据行业报告,一些部署在户外或简易机房内的边缘节点,由于环境温度波动大、供电条件差,其PUE值有时会显著高于设计优良的大型数据中心。这里面,站点自身的能源供给系统——我指的是为这些服务器、交换机提供电力的“心脏”——扮演了至关重要的角色。一套不高效、不智能的供电方案,会直接拉高整个节点的PUE。

边缘计算节点户外能源柜示意图

这就引出了我们今天要探讨的核心:如何通过站点能源技术的革新,来实质性提升这些边缘计算节点的PUE能效。这里我想分享一个我们海集能的视角。我们海集能(上海海集能新能源科技有限公司)从2005年成立以来,就一直深耕于新能源储能和数字能源解决方案。近二十年的技术积累,让我们对“电”的理解,特别是如何为各种关键站点提供高效、智能、绿色的能源,有了很深的认识。我们在江苏的南通和连云港布局了生产基地,一个擅长深度定制,一个专注规模制造,形成了从核心部件到系统集成的全链条能力。

我们的业务覆盖很广,但其中“站点能源”板块,恰恰是为通信基站、物联网微站、安防监控,当然也包括新兴的边缘计算节点这类设施,量身定制能源解决方案的。我们提供的不是简单的电池柜,而是一套融合了光伏、储能、智能管理的“光储柴一体化”系统。简单说,就是尽可能利用当地的太阳能,用智能储能系统“削峰填谷”并保障不间断供电,柴油发电机作为最后保障。这套系统通过一体化的高度集成和智能能量管理算法,能极大优化能源使用效率。

我来讲一个具体的案例吧,这或许能让大家更直观地理解。去年,我们在西部某省的一个“东数西算”边缘节点示范项目上,部署了我们的光储一体化能源解决方案。这个节点位于戈壁滩附近,电网条件相对薄弱,日照资源却非常丰富。传统的做法可能是依赖不太稳定的市电加上柴油发电机备用,但这样能耗和碳排放都高。

  • 改造前: 节点主要依靠市电,配备传统UPS和柴油发电机。实测年均PUE约为1.8,且市电波动对设备寿命有影响。
  • 我们的方案: 部署了集成光伏控制器的高效储能系统,与现有市电和油机构成智能微网。系统优先使用光伏发电,储能系统在白天蓄电、晚上放电,并进行精准的负载调度。
  • 实施后: 经过一年的运行数据监测,该节点的光伏渗透率(即光伏供电占比)达到了65%以上,柴油发电机的启动频率下降了超过90%。更重要的是,整个站点的年均PUE优化到了约1.35。这意味着,有相当一部分电力来自于免费的太阳能,并且整个能源系统的运行损耗大幅降低。

这个案例说明了什么?它揭示了一个深刻的见解:提升边缘计算节点的PUE,不能只盯着服务器本身的功耗和空调的能效比。你必须从整个站点的“能源输入侧”进行系统性的优化。一个能够主动适配可再生能源、进行智能调度、并极端环境(比如戈壁滩的高温、风沙)下稳定运行的站点能源系统,是降低PUE、实现绿色算力的基石。这就像给一个长跑运动员不仅提供了更科学的训练方法(IT设备优化),还配备了一套完美的心肺功能和能量补给系统(智慧能源系统),他的效率自然会显著提升。

光储一体化能源系统在站点应用场景图

更进一步看,这种“源-储-荷”一体化的智能能源管理,其价值远超降低电费。它为边缘计算节点在无电、弱电网地区的部署扫清了障碍,大大增强了算力网络布局的灵活性和韧性。当每个边缘节点都成为一个高效、半自给自足的能源单元时,整个“东数西算”的庞大网络就拥有了更强的鲁棒性和可持续性。海集能所做的,就是为这些关键的“数字哨所”提供坚实、绿色且聪明的能源支撑,从电芯到PCS,再到系统集成和智能运维,我们提供的是“交钥匙”的一站式服务,让客户可以更专注于他们的核心算力业务。

所以,当我们再次审视“提升PUE能效”这个课题时,视野应该放得更开阔一些。它不再仅仅是制冷技术的竞赛,更是一场关于如何将可再生能源、先进储能技术与数字算力基础设施深度融合的创新实践。在这个进程中,像海集能这样拥有近二十年技术沉淀,兼具全球化视野与本土化创新能力的伙伴,正通过一个个具体的项目,将高效、智能、绿色的储能解决方案,变为现实。

那么,下一个问题是,随着边缘计算的形态越来越多样化,从城市街角到深山荒漠,我们该如何设计更具弹性、更能“因地制宜”的下一代站点能源架构,来迎接无处不在的算力时代呢?

作者简介

电池医生———专注锂电池健康状态评估与梯次利用技术,研究均衡管理与热失控预警,延长储能系统循环寿命。
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汇珏科技集团创立于 2002 年,以通信设备制造与储能系统集成为核心业务。旗下子公司海集能新能源成立于 2005 年,专注数字能源解决方案、站点能源产品及 EPC 服务,主营基站储能、储能电池等,广泛应用于工商业、户用、微电网及通信基站等场景。

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关键词: 我们的方案

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