如今的世界,數據無處不在。專家預測在未來四年內,連接全球互聯網的設備數量將會增長到385億個,而信息對我們的生活來說起著越來越重要的作用。人們每天都在依賴云計算和數據中心,例如采用照片和視頻存儲他們生活中的細節。但是遍布全球的數據中心在消耗大量的電能。事實上,雖然其他行業廠商正在努力減少電力消耗,然而每年數據中心使用的電能卻越來越更多。2013年,美國數據中心消耗的電力約占美國整體能源需求的2%,或約為1000億度的電能。根據美國能源部的估計,在未來幾年內,數據中心的電力消耗將增長40%。
乍一看,數據中心對環境的影響似乎很嚴峻。對于這個越來越依賴于能源的世界,采用化石燃料能量運行的數據中心還能減少碳排放,并遏制全球變暖的趨勢嗎?
許多運營數據中心的企業表示,他們致力于提高其能源效率,并正在過渡到使用可再生能源。在這個過程中,這些企業通常向電力公司施壓,希望可以選擇或采用更多可再生能源,提高數據中工作效率。專家表示,其結果是,數據中心的運營變得更加可持續。
“十年前的行業重點是努力提高數據中心的可靠性和可用性,而如今,他們更注重數據中心的可持續發展。”全球電源管理廠商伊頓集團的數據中心主管約翰·柯林斯說。
“我們看到很多企業升級了他們的照明系統,采用LED替代傳統照明,取得了巨大的節能效益,”柯林斯說。“在過去的幾年里,企業的數據中心將很大的精力集中在提高效率和減少能源浪費上。”
在數據中心中運行的IT設備消耗了大部分電能,早先的數據中心有著大量的能量浪費。為了衡量一個數據中心是否節能,企業采用度量指標稱為能源使用效率(PUE),PUE表示數據中心能源消耗總量除以所IT設備所消耗的電能的比值。
此前,為每天24小時運行的服務器提供冷卻能力的空調設備消耗了大量的電能。但是現在企業已經掌握了如何使用獨立冷熱氣流的空氣管理技術來控制溫度,并降低制冷量的技術,通過采用冷卻風扇可以使許多企業改善PUE,并獲得最大的能量效率。例如,谷歌公司宣稱其數據中心采用了減少電力消耗的專門設計,數據中心節能有了許多這些進步都是由于采用新的冷卻技術。
“10年前,如果企業想讓其服務器以盡可能少的電能來運行的話,最好的方法就是將數據中心建設在氣候寒冷的地方,而現在即使不建在那些寒冷的地方,企業也可以很好讓服務器高效節能的運行。”綠色和平組織氣候與能源項目主任戴維·波默朗茨解釋說。
綠色和平組織已經撰寫了關于數據中心效率的大量研究報告,并對云計算系統對環境的影響進行了研究。報告中指出,許多企業正在提高數據中心工作效率,并在報告中提到了致力于云計算數據中心供電采用百分之百可再生能源的六個主要廠商:蘋果、Box、Facebook、谷歌、Rackspace公司,以及Salesforce公司。
由于這些廠商使用的電能太多,因此可以能夠影響電力部門和能源監管機構的決策,讓他們提供的電源更加綠色環保。
“如果你是一個電力公司,數據中心在你的服務領域中就是一個夢想,因為電網是可靠的。每天24小時運行的電網將為這些企業增加更多的服務器。”波默朗茨說。“而蘋果、谷歌、亞馬遜、微軟公司這些廠商有很多的政治權力,可以對當地的電力公司和所在的州議會施加影響。”
根據綠色和平組織的報告,像蘋果,谷歌和Facebook等等公司已經實施了有利于可再生能源利用的令人欽佩的工作。例如在北卡羅來納州,許多數據中心運營商成功游說州議員,以保持可再生能源組合標準。
蘋果公司作為行業中的佼佼者,其所有的數據中心已經100%采用太陽能。而Facebook公司去年決定將其一些數據中心遷移到愛荷華州,這樣做是因為該州可以為其數據中心提供足夠的風力發電。業內人士表示,微軟公司也購買了弗吉尼亞州電網的太陽能,并收購了德克薩斯州的一個風力發電場。
“我們應對氣候變化的一個關鍵部分是采用可再生能源為我們的數據中心提供電能。”蘋果公司在其2015年的年度報告中說。“我們已經在2014年實現了一個重要的里程碑:我們在美國的業務所使用的電能100%采用的是可再生能源,這其中包括所有的企業辦公室、零售店和數據中心。”
柯林斯表示,行業廠商采用了各種激勵措施讓他們的數據中心更具可持續性。此外,這些激勵措施將會使可再生能源的價格繼續下降。
“當然是經濟利益讓他們變得更節能,而他們的冷卻系統使用更少的電能和水,并使用更少的空間,真正最大限度地使各種資源在他們的控制之下。”柯林斯說。“可持續發展的努力不僅節省了成本,也提高了這些企業的聲譽。”
但這些激勵措施并不意味著美國各州的數據中心都會發展這樣的可持續發展。美國的300萬個數據中心的大多數仍然是小型數據中心,并且能源效率低下。與此同時,數據中心行業的所有主要公司在可再生能源方面獲得了很高的分數。以亞馬遜公司為例,綠色和平組織宣稱該公司評級得分較低,主要是該公司的能源消費缺乏透明度。
即便如此,專家稱能源格局正在迅速變化,并正在取得進展。許多小型數據中心也在規模較大的公司的保護傘下運行,這也會提高其能源效率。
“谷歌和微軟公司正在說服那些服務器很少的小公司,停止運行他們的服務器,將他們的負載遷移到谷歌或微軟公司更便宜、更高效的云計算上。”波默朗茨說。“這些公司會認為他們將擁有超高效的大型數據中心,這有利于環保節能。因此,他們的決定是沒有錯的。”
隨著工作量的增加,這些企業如果繼續采用電網中的可再生能源的話,行業分析家表示,這將顯著地促進美國的清潔能源市場的發展。