全球節能又一創新!中國領先水冷技術,靈感源自都江堰,節能42%

當前,節能減排成為全球性熱點,在這方面中國已經走在前面,十年來,我國生態環境狀況實現了歷史性的轉折,藍天白雲、綠水青山越來越多。低碳減排、綠色生活的理念深入人心。

而且,我國風電、光伏發電等綠色電力的裝機容量和新能源汽車產銷量位居世界第一,清潔能源消費佔比從14。5%提升到25。5%,煤炭的清潔高效利用成效顯著,煤電超低排放機組規模超過10億千瓦,能效和排放水平全球領先。

在這些成績背後,除了政策的大力引導外,中國在節能減排上的技術創新,更是成績突出!

數字新基建時代,水冷成為節能“黑科技”

今天,數字經濟蓬勃發展。隨著5G、大資料、雲計算等前沿技術的引入,數字化成為趨勢,各地都在加快建設數字新基建,夯實數字底座,實現數字產業化和產業數字化的發展。

與此同時,數字新基建也成為能耗大戶,一年所有全國的資料中心加起來耗電量將近佔全社會總用電量的2。7%。如果“十四五”期間,電力消費按年均3%的速度增長,2025年數字基礎設施佔全國用電量的比例將接近10%,未來十年內它又會上升到13%。

因此,數字新基建不僅承擔推動技術發展的重任,同時,自身還要承擔降能耗的任務。特別是在資料中心內部,40%的能耗是用於散熱,這部分成為數字新基建節能減排的重點。

隨著“東數西算”國家戰略工程啟動,對新建大型及以上資料中心PUE(評價資料中心能源效率的指標)提出了明確要求,東部要低於1。3,西部要低於1。25。

目前,傳統資料中心普遍採用風冷技術,利用伺服器系統風扇和精密空調為伺服器和機房進行散熱,但是,普通風冷系統的PUE往往在1。9左右,很難低於1。4,這種狀況下,新的“黑科技”水冷逐漸成為資料中心節能降耗的新趨勢。

全球節能又一創新!中國領先水冷技術,靈感源自都江堰,節能42%

所謂水冷,通俗來講就是透過水代替空氣,把CPU、記憶體等IT發熱器件產生的熱量帶走,實現伺服器的冷卻。相對傳統的風冷模式而言,水冷在能效上有了較大的提高,也給資料中心的綠色節能減排帶來了新動能。

聯想溫水水冷技術,源於兩千年前古人智慧的創新

國內ICT領軍聯想有一個長達積累十年的技術——“海神”溫水水冷技術,它利用純水或去離子水作為冷媒,採用間接冷板式水冷方式對伺服器進行冷卻,不但解決了水冷的安全問題,同時也可以把PUE降低到1。1-1。2之間,可以節約42%的能耗。不僅如此,該技術還支援計算機運算產生廢熱的重複利用,進一步減少使用者整體碳排放。

日前,在《未來如此-綠數新生》高階對話中,聯想集團副總裁、ISG中國行業事業部總經理劉文超就對這一前沿技術做了分享。

全球節能又一創新!中國領先水冷技術,靈感源自都江堰,節能42%

據劉文超介紹,聯想溫水水冷技術從中國2200多年曆史的都江堰中自動分水體系中獲得了啟示。在建都江堰之前,岷江旱澇頻繁,旱的時候水不夠,農田不能被灌溉,澇的時候水過多,導致農田被淹。當時秦國的李冰父子對都江堰進行了精妙的設計,它由魚嘴、飛沙堰、寶瓶口三大主體工程組成。其中,魚嘴堤分水,實現了水的靈活排程,在乾旱之時,60%的水被分到內江,洪澇之時60%的水被分到外江,而寶瓶口作為引水口,實現引水灌田,這種組合既保證了水對農田的灌溉,又避免了洪澇的發生,李冰父子這套天人合一的設計,也就了成都平原的魚米之鄉。

根據都江堰這一設計啟示,聯想吸收了魚嘴、寶瓶口的原理,設計了緊密耦合的閉環水系統,去離子水迴圈其中,伺服器內部的CDU像魚嘴堤分水一樣,可以根據不同功耗部件的能耗量智慧的調節水量,實現精準分水。再透過“寶瓶口”把水引入到重要的散熱部件周圍,並圍繞其工作,如同江水流入成千上萬灌溉渠一樣,整個過程精密、安全、高效,並使整個的散熱達到了最佳效果。

全球節能又一創新!中國領先水冷技術,靈感源自都江堰,節能42%

如今,聯想已推出第六代溫水水冷技術,能將PUE值降至1。1以內, 已處於行業最領先一個層級。在全球節能減排的時代,這一創新技術有望為數字新基建的“減碳”任務做出更大貢獻!