2020年,中国在第75届联合国大会上作出“双碳”目标承诺。此后3年,我国大力推动能源生产消费绿色转型,推进产业低碳发展,并印发一系列纲领性文件,从顶层设计到落地实施,蹄疾步稳推进“双碳”工作。
大背景下,推动传统行业节能降碳、绿色发展势在必行。目前,以云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代数字技术正加速与高碳排放领域融合,发挥关键作用,越来越多的企业看到了数字技术在降低成本、提高效率、可持续发展方面的潜力。随着“双碳”工作的逐渐深入,数据中心等信息基础设施也正朝着更加绿色、可持续的方向发展。
传统行业绿色转型路在何方?
目前,企业“上云”已成大势。IDC数据显示,2023年上半年中国公有云服务整体市场规模(IaaS/PaaS/SaaS)为190.1亿美元。其中IaaS市场规模为112.9亿美元,同比增速13.2%。在云计算高速发展,赋能产业数字化转型升级的今天,各行各业也在思考,云计算如何助力可持续发展?
据标普全球市场财智最新研究结果,中国企业在云基础设施上运行业务应用程序,可减少高达78%的相关能耗,其中,云服务器由于能效和利用率更高,可以帮助企业实现高达65%的节能。
从能源效率角度看,云计算利用服务器虚拟化,可以最大程度减少物理服务器的总占用空间,从而减少电力消耗。毫无疑问,在节能减碳的道路上,云计算将是社会实现低碳高质量发展不可或缺的有力工具,为行业所关注。
“智慧工厂”——为钢铁生产插上绿色翅膀
目前,钢铁行业碳排放量约占我国碳排放量的15%,是碳排放量最高的制造行业,碳减排工作势在必行。作为南方重要的精品钢材生产基地,面向“双碳”目标,湘潭钢铁集团有限公司(以下简称“湘钢”)提出“生产制造绿色化”战略,积极探索科技创新与智能化、绿色化发展之路。
基于湘钢转型发展需求,移动云发挥网络、平台、应用等方面的能力优势,为其提供云底座架构和数据集成服务,助力搭建数智工厂云平台。通过一朵“云”实现连接层、控制层、MES层、ERP层、决策层的信息数据共享,湘钢打造了智能制造的“数据中台”和“智慧大脑”,促进内部资源的综合配置优化和业务流程的集成优化。同时,通过“云-边-端”架构,湘钢实现了IT与OT的融合,不仅可以提高数据的价值和利用率,也实现了对钢铁生产、经营等流程的全面管理和分析。
通过数字化手段,湘钢进一步推动了智能制造体系化,实现生产动态优化、制造和管理信息全程可视化。此外,在资源配置、工艺优化、过程控制、产业链管理等方面的智能化水平也得到显著提升,有利于降低能耗、物耗,促进环保,助力创建绿色工厂,实现企业的可持续高质量发展。
湘钢“智慧大厅”
“无人农场”——打造增产减碳全新模式
作为温室气体碳排放最大的农业,也在通过“上云”减少碳排放。为实现耕、种、管、收四大领域的全程机械化、精准化、无人化作业,江苏海州农业发展集团益之农智慧农场首创移动云+5G专网+智慧农机的运营模式,在农场部署了包括大数据平台和农场管理服务平台在内的综合数字农业平台,广泛应用于春耕播种、插秧等作业。
基于移动云提供的云资源,平台具备弹性伸缩资源,高可用、高并发等特点,以农业大数据采集、加工、决策为核心,结合农艺技术,通过建立“一朵云、多生态”的形式,对全程农机作业构建一体化、高标准管理体系,形成了完备的大数据库用以指导农业作业生产。
现如今,在平台的加持下,益之农农场的工作人员在指挥室或手机端就能实时获取土壤肥力、作物长势、病虫害等农作物生长环节的数据,农作时也只需轻点鼠标,农业机器人和自动化设备就能在广袤的农田里“忙活”起来,实现“智慧种地”。此外,通过“5G+北斗”技术,农场实现了农机自动驾驶导航、农机精准作业和农机精细管理,不仅可以有效规避施肥、播种、打农药区域重叠的问题,也大幅度降低了收获籽粒损失率,提高农药利用率,推进农业生产绿色化发展。
经过农场一年的作业测试结果显示,相比传统机械作业方式,打造“无人农场”后,农作效率提升10%,农药成本降低5%,同时节省50%左右的人力成本,实现了农场的“增汇、减排、降耗、循环”。
益之农智慧农场指挥室
“蓝天卫士”——用智能化手段守护中原蓝
秸秆焚烧形成的烟雾是造成大气污染主因。在河南,为加强农作物秸秆露天禁烧工作,促进资源回收利用,保护生态环境,河南省农业农村厅不断创新防控手段,依托中国移动“千里眼”智能图像识别技术、GIS地理信息技术、融合通信技术、热成像等现代高新技术,在全省建设“蓝天卫士”秸秆禁烧智能化监控系统。
基于云原生的架构设计与“省+地市”的分布式容器化部署方案,“蓝天卫士”可提供视频汇聚、基础视频管理、终端管理等核心能力。在实际应用中,围绕火情报警、火点定位、火情研判、处理反馈等方面,“蓝天卫士”可助力相关部门迅速构建火情一张图,实现全省火情数据的统一展示。
此后,移动云为“蓝天卫士”又进行了全方面升级。通过对1省中心+17边缘节点的建设,移动云在全省打造了一张高速视频专网,并在18个地市建设全栈专属云资源池组建视频云,满足全省2万+路高空视频监控摄像头的接入、管理、分析和存储,并提供相关配套以及运维服务体系,实现了全省秸秆焚烧的智能监控、监管。
升级后的“蓝天卫士”可以通过秸秆禁烧算法来进行火情的快速识别、告警和火情处置,并通过可视化大屏展示火情统计情况、分布状况等,实现更高效、精准、实时地对农田、农作物进行监控和管理,使秸秆禁烧工作再上新台阶。目前,“蓝天卫士”已累计建设视频监控点1.97万路,覆盖全省1.23亿亩耕地,部署当年即实现全省秸秆焚烧零火点。
“蓝天卫士”系统界面
计算需求大幅提升
数字基础设施节能降耗势在必行
借助云计算,传统工业制造、农业生产可以实现数字化、精细化管理,从而提高能源利用效率和生产效率,降低产业链各个环节中产生的碳排放。在这一进程中,计算量也呈现出指数级上升的趋势,高速增长的数据产量推动数据中心建设加速。
作为数字化发展的关键基础设施,数据中心在生产与使用过程中均需要消耗大量能源。据中国信通院数据显示,2022年全年,全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时,占全社会用电量约3%。可见,数据中心在成为数字经济重要基础的同时,也已经成为“不冒烟的钢厂”。
因此,推动“绿色计算”实乃当务之急,众多云计算厂商也陆续展开“降碳计划”。作为可持续发展的先行者和倡导者,移动云是国内比较早启动碳中和规划的云厂商之一。去年,移动云正式发布《“双碳”行动计划》,通过技术革新与完善资源布局,身体力行做好“云减碳”的践行者。
多措并举改造数据中心,实现极致“绿色”
在“双碳”战略目标的驱动下,我国接连出台相关政策,推动数据中心等重点设施的绿色升级,明确要求到2025年,全国新建大型、超大型数据中心电能利用效率(PUE)降到1.3以下。
移动云积极响应政策,持续推动自建数据中心节能降耗,通过引入水冷机组、智能化BA系统、太阳能等方式,打造绿色数据中心。同时通过定期维护空调系统、清洗过滤器,优化空调配置,提升水泵运行效率,减少能耗损失。据测算,优化后移动云数据中心PUE降低超过10%,并凭借绿色低碳方面的出色表现,荣获“绿色数据中心金级认证”。
其次立足整体节能降碳,移动云从设计装架出发,深度分析产品负荷,差异区分不同产品设备的上架功耗,充分利用机架物理空间与功率资源优化设备密度,并引入弹性装架,实现机柜资源最大化利用。
此外,为解决PUE小于1.25和服务器高功率芯片散热的问题,移动云自研全解耦液冷技术,制定液冷服务器、液冷机柜、液冷管路和液冷数据中心设施的解耦方案,可实现数据中心PUE低于1.25,对全国大规模新建机房节能有重要意义。
强化东西部资源布局,探索绿色节能新路径
数据中心是“电老虎”,其高耗能、高排放的原因主要源于可再生能源使用比例低,而我国西部地区可再生能源丰富价廉,拥有天然的绿色低碳禀赋,加大数据中心在西部布局的倾斜力度,有利于降低数据中心的能耗水平。
目前,移动云已完成宁夏、青海、西 藏、新 疆等西部地区资源池节点的全覆盖布局。除此之外,还在不断扩充贵阳、呼和浩特等节点的存储业务,实现数据的“东数西存”,通过就近消纳绿色能源,进一步降低数据中心运行成本,以绿色算力为经济社会发展,嵌入“双碳”基因。
如今,通过数字技术助力社会绿色转型已不再是停留在纸面上的热议话题。从上述角度看,在碳中和的时代主题下,云计算发挥着不可替代的作用。随着技术的突破,相信云计算在赋能各行业绿色低碳、可持续发展的道路上也将发挥更大的潜力。
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