加利福尼亞州溫室氣體法規(guī)一經(jīng)出臺(tái),可能給低能效數(shù)據(jù)中心開出昂貴電費(fèi)單。
加利福尼亞州推出了一項(xiàng)法規(guī),主要目的在于減少溫室氣體排放總量。法規(guī)主要關(guān)注發(fā)電設(shè)備以及能源使用效率,這方面成本預(yù)計(jì)將被傳遞到數(shù)據(jù)中心——也就是加州最大的電力使用方身上。
這意味著位于加州的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商需要進(jìn)一步提高其能源使用效率,從而避免法規(guī)帶來的額外成本。再有,美國其它各州的數(shù)據(jù)中心也以手寫公告的形式將奧巴馬總統(tǒng)的減排要求傳達(dá)到位,旨在由環(huán)保局統(tǒng)一制定全國溫室氣體控制規(guī)劃。
將于明年一月一號(hào)生效的此項(xiàng)法規(guī)要求加州到2020年將溫室氣體排放總量降低到1990年的水平。按照計(jì)劃步驟,每年全州需要減少總體排放量的2%到3%。根據(jù)加州空氣資源委員會(huì),也就是此次法規(guī)的牽頭執(zhí)行方,的說法,法規(guī)要求各發(fā)電廠按照自己獲得的許可(也被稱為‘配額’)安排自己排放的每一噸溫室氣體。
隨著排放量的減少,高效發(fā)電企業(yè)可以將自己剩余的配額出售給效率低下的電廠。這部分配額可以任由電廠方面在相應(yīng)市場(chǎng)上自由交易,目前法規(guī)分配給每家發(fā)電廠商的排放量上限為25000噸。配額的價(jià)格初步確定為每公噸13美元,并會(huì)像其它市場(chǎng)商品一樣以此為基礎(chǔ)進(jìn)行價(jià)格波動(dòng)。
超過規(guī)定限額的部分可以通過一系列手段加以彌補(bǔ),例如減少化石燃料的使用、提高能源使用效率或者在貿(mào)易市場(chǎng)上購買配額上限等。
此項(xiàng)法規(guī)的直接影響對(duì)象無疑是電力公司,但根據(jù)制定方的預(yù)期,額外支出將由電力的最大消費(fèi)方——也就是數(shù)據(jù)中心來承擔(dān)。
說了這么半天,新法規(guī)的出臺(tái)到底會(huì)帶來多大一筆額外開支?目前沒人說得清楚,但綠色電網(wǎng)協(xié)會(huì)(一家全球性技術(shù)與能源企業(yè)組織,全力支持綠色能源事業(yè))即將在最新發(fā)布的白皮書中評(píng)述在電力公用事業(yè)領(lǐng)域由傳統(tǒng)燃料發(fā)電向綠色發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)型將給數(shù)據(jù)中心客戶帶來的具體影響。
在今年三月于加州圣克拉拉市召開的綠色電網(wǎng)協(xié)會(huì)大會(huì)上,與會(huì)者們經(jīng)過討論達(dá)成共識(shí)——綠色環(huán)保方案將增加電力成本。
會(huì)議提出以下一番假設(shè),根據(jù)客戶數(shù)據(jù)中心選址代理人James Grice的說明,這些假設(shè)結(jié)論基于中西部地區(qū)的常見電廠運(yùn)行狀態(tài)。
如果有25%的能源通過綠色技術(shù)產(chǎn)生,那么燃料加綠色技術(shù)的“復(fù)合成本”為每千瓦時(shí)0.051美元,同時(shí)碳排放量降低25%。
如果有50%的能源通過綠色技術(shù)產(chǎn)生,那么燃料加綠色技術(shù)的“復(fù)合成本”為每千瓦時(shí)0.063美元,這時(shí)碳排放量減少量達(dá)到46%。
如果全部能源都通過綠色技術(shù)產(chǎn)生,那么每千瓦時(shí)電力的總成本為0.093美元,碳排放量減少量則高達(dá)驚人的95%。
毫無疑問,根據(jù)環(huán)保局制定的新溫室氣體排放控制規(guī)定,數(shù)據(jù)中心在面對(duì)高昂的電力使用成本時(shí)必然會(huì)想盡辦法提高能源使用效率——《數(shù)據(jù)中心雜志》在最近的一篇文章中指出。
這篇在奧巴馬總統(tǒng)發(fā)布指示后不久即付梓發(fā)表的文章同時(shí)表示,“對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言,這一政策的最直觀影響必然體現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)開支方面。雖然數(shù)據(jù)中心與法規(guī)之間還有電力公司環(huán)節(jié),但仍然有能力通過經(jīng)濟(jì)杠桿改變前者對(duì)能源效率的態(tài)度。”
文章接著指出,“在某些情況下,投資效率——特別是對(duì)具備較高能源使用效率(簡(jiǎn)稱PUE)的數(shù)據(jù)中心來說——的提升很可能被用電費(fèi)用增加帶來的成本上漲所抵消甚至覆蓋。”
(由綠色電網(wǎng)協(xié)會(huì)創(chuàng)立的PUE標(biāo)準(zhǔn)旨在衡量數(shù)據(jù)中心的能源使用水平,PUE值越低代表實(shí)際能源效率越高。)
數(shù)據(jù)中心準(zhǔn)備好了嗎?
不同數(shù)據(jù)中心對(duì)于能源效率的關(guān)注程度也有所區(qū)別,Akamai技術(shù)公司環(huán)境可持續(xù)性部門主管Nicole Peill-Moelter指出,這是一家專門關(guān)注應(yīng)用程序與內(nèi)容交付技術(shù)及服務(wù)的企業(yè)。
Akamai公司在全球范圍內(nèi)設(shè)有多家數(shù)據(jù)中心,美國加州當(dāng)然也不例外,并與第三方數(shù)據(jù)中心簽有合作協(xié)議,Peill-Moelter表示。盡管Akamai公司多年來一直在努力提高自有數(shù)據(jù)中心的能源使用效率,但目前與Akamai合作的許多第三方數(shù)據(jù)中心在這方面始終落后于時(shí)代。
“我們已經(jīng)拋棄了一部分?jǐn)?shù)據(jù)中心,因?yàn)樗麄冊(cè)谠O(shè)備托管及數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)流程當(dāng)中沒有引入任何基礎(chǔ)能源效率提升措施,”Peill-Moelter表示。“他們的做法是將法規(guī)帶來的額外成本直接轉(zhuǎn)嫁到客戶頭上。”
目前已經(jīng)有不少數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商開始采取更高效的能源利用手段,整個(gè)IT行業(yè)也在為此做出一系列分步努力。
1. 采用高效節(jié)能處理器。每一代來自英特爾、AMD及其它廠商的處理器都在努力通過多核心與多線程設(shè)計(jì)提升每瓦能源產(chǎn)生的計(jì)算性能。
2. 服務(wù)器軟件能夠通過優(yōu)化讓陳舊服務(wù)器設(shè)備處理更多數(shù)據(jù),從而提升效率、降低數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務(wù)器持有總量,Akamai公司的Peill-Moelter表示。此外,新型網(wǎng)絡(luò)軟件能夠識(shí)別數(shù)據(jù)中心內(nèi)的“僵尸服務(wù)器”——即處于閑置狀態(tài)但仍在造成能耗的設(shè)備。這些服務(wù)器往往分配給一些早已信用的應(yīng)用程序或者不再使用它們的業(yè)務(wù)部門,盡早將其關(guān)閉能夠有效扼制能源浪費(fèi)。
3. 虛擬化技術(shù)。很多服務(wù)器設(shè)備的實(shí)際工作利用率只有10%到15%。不過要在一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行多套虛擬服務(wù)器系統(tǒng),至少會(huì)將物理服務(wù)器的實(shí)際利用率提高到40%到50%。
4. 云計(jì)算。與云服務(wù)供應(yīng)商簽約能夠幫助企業(yè)分擔(dān)一部分需要在自有數(shù)據(jù)中心內(nèi)的工作負(fù)載,從而變相節(jié)約能源開支。不過由于計(jì)算流程終歸需要在某處數(shù)據(jù)中心內(nèi)實(shí)現(xiàn),因此云服務(wù)供應(yīng)商必然會(huì)把成本以某種形式傳遞到用戶身上。
5. 數(shù)據(jù)中心冷卻。采用冷、熱通道策略將兩條空氣傳輸路線進(jìn)行物理分離(其中熱空氣由服務(wù)器背面產(chǎn)生,冷通道則指人員工作的區(qū)域),從而避免二者混合導(dǎo)致冷卻效果下降。根據(jù)Peill-Moelter的說法,這種機(jī)制能夠有效降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率。
數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商還可以投資興建可再生能源系統(tǒng),從而減少對(duì)公共電網(wǎng)電力供應(yīng)的依賴。
雖然風(fēng)能與太陽能可算是再生能源中的典型范例,但位于圣荷塞的eBay公司仍然執(zhí)意選擇燃料電池作為其猶他州數(shù)據(jù)中心的公用電網(wǎng)后備電力。
“位于猶他州的設(shè)施是我們碳排放情況最嚴(yán)重、設(shè)備最密集的區(qū)域,在那里94%以上的能源依靠煤炭及其它同類燃料性方式生成,”eBay公司全球基礎(chǔ)服務(wù)部門杰出工程師Jeremy Rodriguez指出。“分散式發(fā)電對(duì)我們來說屬于新生事物。我們剛剛建立起第一套備用燃料電池組,并很快會(huì)與全世界分享我們?cè)谶@方面獲得的經(jīng)驗(yàn)與成果。”
根據(jù)Grice的意見,目前要討論加州新法規(guī)給數(shù)據(jù)中心電力成本帶來的實(shí)際影響還為時(shí)過早,因?yàn)樵谖磥淼膱?zhí)行周期中可能會(huì)出現(xiàn)諸多變數(shù)。具體多少家企業(yè)會(huì)超過規(guī)定的碳排放量上限、又會(huì)在貿(mào)易市場(chǎng)中進(jìn)行怎樣的配額交易還有待觀察,不過這些情況都應(yīng)該得到數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的密切關(guān)注。
新法規(guī)對(duì)數(shù)據(jù)中心的實(shí)際影響還取決于各中心所處的具體位置、服務(wù)的客戶對(duì)象、中心的成本結(jié)構(gòu)以及由非煤炭燃料產(chǎn)生的可再生能源量等等,Akamai公司的Piell-Moelter指出。
最后,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商及加州以外的公共事業(yè)企業(yè)也不要抱有事不關(guān)己的僥幸心理。與其坐等美國國會(huì)針對(duì)全國氣候變化而建立相關(guān)法案,不如及早組織解決方案。奧巴馬總統(tǒng)曾于今年6月25號(hào)的一次講話中宣布一項(xiàng)指令,要求美國環(huán)境保護(hù)局與國家、行業(yè)及其它利益相關(guān)者共同合作,規(guī)范新型燃煤發(fā)電廠的碳排放規(guī)模,并進(jìn)一步將規(guī)范推廣到現(xiàn)有電廠層面。
“現(xiàn)在,奧巴馬政府已經(jīng)指示環(huán)保局將溫室氣體排放法規(guī)普及到所有電廠,很快美國各州都將面對(duì)與加州類似的額外支出,”加州空氣資源委員會(huì)發(fā)言人Dave Clegern解釋道。