當你打開電腦處理業(yè)務、瀏覽信息，在手機上搶紅包時，你可能不會去計算這背后的碳排放。

2021年政府工作報告提出，今年要扎實做好碳達峰、碳中和各項工作，“十四五”時期，單位國內生產總值能耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%。這兩項指標將作為約束性指標進行管理。面對低碳的硬指標，能源消費量快速增長的ICT(信息通信行業(yè))也提出了碳中和目標。其中，華為首次提出了“零碳網絡”，發(fā)布了數(shù)字能源零碳網絡解決方案。如何才能實現(xiàn)零碳網絡，加速邁向碳中和?

信息技術的發(fā)展讓能耗大幅增加

據(jù)加拿大麥克馬斯特大學的研究預測，2040年，ICT的碳排放占全球碳排放比例將從2007年的1.6%上升至14%。2020年，數(shù)據(jù)中心占全行業(yè)碳排放比例最大，占45%，其次是通信網絡和終端設備，分別占24%和31%。

在我國，隨著5G的商用領域不斷擴大，5G、數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)模迅猛擴大的同時，能耗數(shù)據(jù)也大幅攀升。華北電力大學與綠色和平2019年報告顯示，2018年我國數(shù)據(jù)中心總用電量為1609億千瓦時，約占全社會用電量的2%，超過上海市2018年全社會用電量。假如我國的能源結構保持現(xiàn)狀，到2023年我國數(shù)據(jù)中心用電將會產生1.63億噸二氧化碳排放，相當于一個中型國家的碳排放水平。

華為發(fā)布的《通信能源目標網白皮書》指出，雖然5G網絡每比特數(shù)據(jù)的平均能耗僅為4G的1/10，但由于5G站點數(shù)量是4G的2-3倍，同時擁有更大流量，單設備功耗將是4G的3-3.5倍，網絡整體耗電量將比現(xiàn)在翻一倍，每年超過1000億千瓦時。

其實，ICT能耗劇增主要是因為用戶數(shù)量的劇增，以及相應的通信網絡和終端設備等新基建的落地和運行。數(shù)據(jù)顯示，25年前，全球人口總數(shù)為56億，移動用戶數(shù)不到1億，站點數(shù)量僅20萬，聯(lián)接數(shù)低于0.5億。到2015年，全球人口總數(shù)超過73億，移動用戶已激增至48億，站點數(shù)量超過660萬，聯(lián)接數(shù)超過80億。

華為副總裁兼數(shù)字能源產品線總裁周桃園說，隨著信息技術的發(fā)展，越來越多的人可以享受到ICT基礎設施帶來的便利，人們可以享受快速的網絡，享受在線辦公、在線學習、在線醫(yī)療等便利。人們在享受科技便利的背后，是信息爆發(fā)、算力激增，需要越來越多的海量計算和越來越大的數(shù)據(jù)存儲來支撐，同時伴隨著能源消耗增長。

據(jù)預測，到2025年，萬物互聯(lián)聯(lián)接數(shù)將達1000億個。這也是ICT行業(yè)的能耗會如此之高。

極簡+綠電+智慧能源云

如何才能實現(xiàn)零碳網絡?周桃園說，華為零碳網絡解決方案包含了“極簡站點、極簡機房、極簡數(shù)據(jù)中心、無處不在的綠電”四大解決方案，再融合智慧能源云。

極簡站點指的是站點形態(tài)的極簡化，從以前的室內發(fā)展到室外，再進一步簡化到室外“刀片”。即讓房子變柜子、柜子變桿子，全面“桿站化”，實現(xiàn)降低能耗、省電費、省租金;極簡機房是指新建的機房以機柜替代機房，擴容情況下，免增機房、免改線纜、免增空調，從而節(jié)省能耗、空間以及工程。

數(shù)據(jù)中心需要保持24小時不間斷運行。根據(jù)國家節(jié)能中心、賽迪顧問股份有限公司等共同發(fā)布的《中國液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展白皮書》，超大型數(shù)據(jù)中心飛速發(fā)展，快速增長的功率密度對散熱提出更高要求。2019年以“風冷”技術為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，其耗能中約有43%是用于IT設備的散熱，與IT設備自身的能耗45%基本持平，降低散熱功耗、控制數(shù)據(jù)中心運營成本，建設綠色數(shù)據(jù)中心已成當務之急。

周桃園說，極簡數(shù)據(jù)中心是指通過全預制化、模塊化建設重構架構，建設周期從20個月縮短至6個月;通過高效節(jié)能方案重構供電，提升效率，并實現(xiàn)預測性維護;通過間接蒸發(fā)冷卻等解決方案，相比傳統(tǒng)冷凍水方案，能耗節(jié)省17%;通過智能運維解決方案重構運維，運維效率提升35%。

多使用來自可再生能源的綠電，減少使用高碳的化石能源是零碳網絡的重要一步。國家發(fā)改委副主任寧吉喆說，2020年我國可再生能源發(fā)電裝機已達到9.34億千瓦，將進一步擴大可再生能源裝機規(guī)模，推進清潔能源增長消納和儲能協(xié)調有序發(fā)展。

“無處不在的綠電”指的是將綠電引入站點、機房、數(shù)據(jù)中心等，打造綠色聯(lián)接和綠色計算。然后這四大解決方案還融合了“智慧能源云”，通過源-網-荷-儲一體化智慧管理，最終大幅降低用電成本，提升能源效率。“華為首先從高效用電的角度幫助運營商降低全網能耗，其次，通過綠電引入的方式實現(xiàn)整個網絡的零碳化，疊加太陽能，降低市電用量;運營商可與電廠合資共建光伏電站，如遇建站難，則可購買綠電，提高清潔能源使用率，最終達到零碳，實現(xiàn)碳中和目標。”周桃園說。

為節(jié)能減耗IT企業(yè)各顯神通

目前，在節(jié)能減排上，各運營商可以說是各顯神通。有的運營商通過引入高效電源，改造老舊電池，提升能源轉換率，降低能源損耗，達到節(jié)電效果;有的采用混合供電解決方案，減少因電力不穩(wěn)而采用油機供備電帶來的相關能源成本和能源損耗。

“液冷技術是突破數(shù)據(jù)中心節(jié)能瓶頸的最佳捷徑。”曙光數(shù)創(chuàng)公司高級副總裁姚勇說，液冷技術帶給行業(yè)的效益遠不止節(jié)能一個方面。液冷技術的高效制冷效果，可大幅提升服務器的穩(wěn)定性、效率及使用壽命，同時提升了單位空間服務器部署密度，高度節(jié)省空間占地，并將超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設大為簡化。液冷數(shù)據(jù)中心噪音超低，環(huán)境友好，余熱利用也可創(chuàng)造更多經濟價值。

據(jù)賽迪顧問估算，液冷應用前景廣闊，2025年我國液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超千億元。

不過，對于ICT來說，僅依靠液冷等節(jié)能環(huán)保技術尚不足以應對零碳的挑戰(zhàn)。綠電的引入就非常關鍵，可再生能源讓運營商從能源“消費者”轉變成為“生產者”，提高清潔能源的使用率。

目前，全球約41家科技企業(yè)已設立長期100%可再生能源目標，2020年，國際科技巨頭紛紛加碼行動。亞馬遜收購了超過4吉瓦的共計35個風電與光伏電站，成為可再生能源迄今最大買家。谷歌提出，將在2030年實現(xiàn)全球實時零碳運營，將零碳的統(tǒng)計范圍從年過渡到小時;微軟則表示，將于2030年實現(xiàn)負碳排放，并在2050年消除企業(yè)所有歷史碳排放。

騰訊首席執(zhí)行官馬化騰在他的朋友圈中強調，“預計未來最大占比的是原生清潔能源支持的數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)。很難，但總要努力。”

隨著數(shù)字技術的發(fā)展和碳中和目標的牽引，ICT技術在不斷地融合創(chuàng)新。華為數(shù)字能源在MWC上海期間的展示中提到，未來主流方案的方向應該是從以終為始的角度考慮，系統(tǒng)化、全局化地進行能效提升，從站點到機房進行到智能運維，實現(xiàn)極簡站點、極簡機房;數(shù)據(jù)中心則是從四個方面，分別是重構架構、重構供電、重構溫控、重構運維，以此來提升運維效率、減低能源損耗及縮短建設周期等。

第十三屆全國人大常委、中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院副院長王毅說，實現(xiàn)碳中和以及零碳，最核心的內容就是發(fā)展可再生能源。構建一套高比例可再生能源體系，需加強頂層設計，與現(xiàn)有的分布式能源系統(tǒng)、智能電網，未來的智慧能源等，作為一個統(tǒng)一的體系來設計，降低系統(tǒng)成本，塑造新的能源安全格局。(李禾)