光伏發電:騰訊數據中心更「綠」了
數據中心是維持社會運轉的重要引擎,沒有數據中心來計算和儲存各類型數據,許多企業和商務運作都要停擺。對個人用戶而言,沒有數據中心,就無法使用社交媒體,也不能上網看電影、聽音樂、存檔相片或玩遊戲。而這些例子只是冰山一角。
隨著以雲端服務來處理資料和儲存數據的需求與日俱增,數據中心的需求也不斷增長。但數據中心的能耗不少,是名副其實的「用電大戶」。要同時實現經濟社會增長與達致碳中和,是全球共同面對的兩難問題,而我們正着力解決。
令我們振奮的是,騰訊天津高新雲數據中心已正式啟用。這個分布式新能源微電網項目已併網發電,微電網連接到主要公共電網,為我們提供綠色電力。
作為天津其中一個最大規模的互聯網數據中心微電網光伏項目,該項目具備以下特點:
- 總裝機容量達10.54兆瓦;
- 年產零碳綠電量達1,200萬度;
- 產電量相當於6,000戶家庭一年的用電量。
將數據中心變成發電廠
以前,數據中心直接從公共電網購買電力。但我們一直在思考有沒有一種更好的方式——而答案就在我們的屋頂上。這幾年,我們在中國各地的數據中心屋頂上安裝了光伏板(太陽能板)。數據中心不僅可以儲存數據,還可以發電。
2024年1月,天津高新雲數據中心採用分布式新能源微電網發電。
正因如此,騰訊2023年的自發新能源裝機量超過32兆瓦,是前一年的兩倍。目前總裝機量超過50兆瓦,年發電量6,000萬千瓦時,相當於3萬戶家庭一年的用電量。
探索光伏發電與數據中心整合的方案
光伏發電並非新事物,但讓數據中心直接使用光伏能源卻沒有那麼簡單:光伏能源的特性和數據中心伺服器的用電和時間要求並不相符。伺服器需要穩定的電力供應來處理關鍵任務並全天候運行,而光伏發電卻存在波動。為此,我們開發了一種三管齊下的解決方案:
1. 穩定電流
光伏板產生的是直流電,而數據中心使用的是交流電。這就需要使用逆變器。此外,即使是輕微的電壓波動或電力中斷也會干擾伺服器的運行。可以理解為,燈泡閃爍無傷大雅,但伺服器閃爍卻可能會造成重大損害或損失。
因此,我們在天津數據中心引入了濾波和抑制技術,使光伏發電更加穩定,從而提高了可用性。
2. 靈活儲能
光伏發電和伺服器都有自己的「生理時鐘」;一個取決於白與夜和天氣,另一個取決於用戶。
電力需求高峰期通常在晚上,但太陽能電池板在黑夜無法運作﹔而在產電的高峰期,電力供應卻通常過剩。
為了應對可再生能源的波動性,我們在天津高新雲數據中心引入了儲能設備。它相當於一個巨大的蓄電池:
- 在無需用電時儲存剩餘的電力。
- 在緊急情況下提供備用電力。
- 在需求高峰期使用儲存的電力,抵銷電價波動。
通過儲存電力,數據中心可以平衡用電和發電的波峰和波谷。
3. 高效管理
隨着數據中心引入的太陽能、風能等綠電種類越來越多,數據中心的管理和調度也變得更複雜。我們需要監測各種能源的運行情況,根據天氣和使用情況預測用電需求,甚至提供節能建議。
為此,我們把人工智能和機器學習融入數據中心的能源優化,用於處理來自多種電力來源的數據,並預測未來的電力需求和發電量。它就像管理數據中心電力的控制總台,讓我們不必依靠猜測得出可靠結論。
可再生能源鋪就碳中和之路
圖為我們在天津建設的分布式新能源微電網系統。借助該微電網,數據中心每年可節電1,200萬度,足夠6,000戶家庭使用。
我們成功地將光伏發電的環保優勢與數據中心的運行相結合,讓數據中心從簡單的用電設施轉變為可控、可調的電力節點。這一突破開闢了新的光伏發電應用可能性,值得推廣到更多數據中心。
為了實現碳中和,我們重點關注兩個領域:
- 提高數據中心的能源效率。包括使用更高效的服務器、採用先進的冷卻技術以及優化服務器利用率。
- 增加可再生能源的使用。騰訊積極參與綠電交易,增加數據中心可再生能源的使用份額。
騰訊2024年的簽約綠電採購量將超過13億度,是2023年的兩倍。截至目前,綠電在騰訊自有數據中心的年用電量佔比已達到54%,而我們超過70%的自建大園區都使用綠色能源。
該項目是騰訊實現2030年碳中和目標的關鍵一步。我們還將在風電、儲能等領域探索更多可能性,以實現企業淨零排放,助力全球的節能減排目標。