能夠僅僅使用清潔能源就可以為數據中心供電,這聽起來像是一個夢——遺憾的是,在大多數情況下都是如此。儘管現在有很多數據中心的大部分能源都是來自太陽能、風能和其他低碳可再生能源的,但大多數數據中心都無法僅依靠可再生能源運營。
這並不意味著把尋求清潔能源作為數據中心可持續發展戰略的一部分是不值得的,當然值得,但認識到可持續能源在數據中心市場的局限性也很重要。
用於數據中心的清潔能源:什麼是有效的,什麼是無效的
目前,可實際用於為大規模數據中心提供動力的清潔能源主要有三種:風能、太陽能和地熱能。所有這三種能源都已經被部署用於為數據中心基礎設施提供能量以及/或者幫助冷卻數據中心設備(特別是在地熱能源系統,可以通過將熱量移動到地球深處來散熱)。
數據中心也有其他清潔能源採購選項,但在大多數情況下都不是務實的選擇。例如,依靠燃燒或以其他方式消耗有機材料產生能源的生物質動力數據中心,這個想法可以追溯到十多年前。但除了一些特殊情況(例如位于丹麥的蘋果公司數據中心),生物質尚未成為清潔數據中心能源的常見來源,這可能是因為所需的有機物質數量太大,無法使生物質成為可靠的能源解決方案。
同樣地,水力發電長期以來一直被用於為一些數據中心提供能源,但水力發電的局限性在於你只能在某些地方建造水電站——也就是那些水流快速的地方,這使得水力發電對於遠離河流的數據中心來說是不切實際的。
風能、太陽能和地熱能源的局限性
與生物質能和水電能源相比,風能、太陽能和地熱能更適合大規模使用,但也仍然有明顯的缺點。
就風能和太陽能而言,最明顯的挑戰可能是能源可用性會因天氣而異。如果是陰天,你的太陽能數據中心將需要替代能源來維持運行。如果風平浪靜,你的風電場則可能無法產生足夠的兆瓦級電力來維持伺服器和數據中心設備的運行。
地熱雖然沒有這個缺點,它的功能不受天氣條件的影響,但由於用地熱發電需要建造專門的發電廠,因此與從建設成本較低的風能或太陽能發電場採購能源相比,地熱能源採購需要更大的前期投資。事實上,在美國只有不到0.5%的電力是使用地熱能源產生的。
清潔能源採購的另一個缺點,是會增加與數據中心設施相關的物理空間。尤其是風能和太陽能發電場,占用大量不動產,可能導致更大規模的棲息地破壞,可能會減少你的碳排放量,但不會對自然環境造成一些損失。
儲存可持續能源產生的電力,也可能是一大挑戰。除非你手頭有大量的電池——電池本身會帶來很高的可持續性成本——否則你無法保留風能、太陽能和地熱能產生的多餘電力。你要麼用掉,要麼就失去了。
因此,如果你想完全使用清潔能源為你的數據中心供電,那麼你通常需要建造清潔能源採購設施,而且如果你想確保他們可以應對能源消耗高峰期,那麼總輸出容量要遠高於數據中心在大多數情況下所需的容量。或者,你必須在高需求時期使用非清潔能源,作為對清潔能源的補充。
清潔能源:不完美,但值得
上述挑戰意味著,在大多數情況下,僅使用風能、太陽能、地熱或者是其他可再生低碳能源為數據中心供電,對於大多數數據中心來說是不切實際的。幾乎總是需要傳統能源來補充清潔能源的,或者在清潔能源不可用時作為備用。
但這當然並不意味著投資清潔能源是不值得的。即使你的數據中心僅有20%的能源來自可再生能源,與能源相關的碳排放量仍然可減少20%,這一點不可忽略。將這一成就與對提高能源效率的措施(如液體冷卻和智能電源管理系統)上的投資相結合,你就可以在數據中心可持續性方面真正地有所作為。