在數字經濟時代，全社會數據總量呈爆發式增長，支撐海量數據存儲計算的數據中心和算力網絡逐步成為支撐各行業數字化轉型的重要新型基礎設施。數據中心在創造經濟價值的同時，其能耗也逐漸成為全社會關注的焦點。數據中心節能降耗是大勢所趨。國網河北省電力有限公司充分發揮電力數據價值，積極探索服務數據中心低碳轉型路徑。
數據上鏈管理 確保真實安全
4月23日，河北邢臺供電公司數字化部專責張宇賢通過城市數據中心綠色生態平臺監測到一家數據中心能耗較高。他點擊該數據中心圖標，查看各類設備的能耗信息，查詢碳排放趨勢變化圖，很快找到了原因，隨即向政府監管部門推送了節能建議。
2022年2月，按照邢臺市大數據發展中心推進邢臺全域數據中心低碳轉型發展工作規劃，國網河北省電力有限公司進一步研究基于能源大數據中心賦能綠色數據中心發展相關路徑，并向河北省、邢臺市兩級人民政府做專題匯報，得到充分肯定。一系列探索在邢臺率先落地。
摸清數據中心能耗底數是第一步。邢臺供電公司列出了一份數據清單。“我們在前期研究時走訪了國內幾家能耗較低的數據中心，了解了節能減排措施涉及的數據。”該公司信息通信分公司信息運檢班專責劉強一直參與相關工作，他所在的技術團隊根據數據清單，配合政府部門編制完成綠色數據中心監控指標，明確對數據中心互聯網設備能耗、制冷能耗等9類能耗數據進行監控。
有了監控數據清單，如何獲取數據保障監控結果真實可信？
邢臺供電公司為準確、安全獲取相關數據開辟了一條新的道路。“我們率先開展‘區塊鏈+聯邦學習’技術融合應用。”劉強介紹，技術團隊把數據分為可線上直接獲取數據和人工錄入數據兩類。對于可以直接從線上獲取的數據，該公司在政府部門、能源企業、電信運營商、監控站端等設立監控節點，在區塊鏈“賬本”上登記數據中心空調、互聯網設備、不間斷電源輸出功率及數據中心的建筑面積、設備算力、機組容量等涉及數據中心運營的數據，實現數據有賬可查、有跡可循。該公司還對數據進行加密傳輸，保障了數據采集可信。
“還有少部分數據需要人工錄入。我們就利用聯邦學習技術，和相關方共同建模，在保證數據隱私安全及合法合規利用的基礎上開展數據共享，實現數據全生命周期可信管控。”劉強介紹。
2022年年底，邢臺市智慧威縣數據中心、智慧巨鹿大數據中心等11家數據中心的用能數據全面上鏈存證。
真實可信的數據為下一步工作打下了基礎。
構建電碳模型 健全能耗評價
基于大量數據，邢臺全市數據中心的能耗情況一目了然。個別數據中心電能利用效率達到2，說明數據中心能耗較大，需要采取節能措施。
2021年年末，國家發展改革委等部門聯合印發《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求 推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》，明確到2025年，全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效率降到1.3以下，國家樞紐節點進一步降到1.25以下，綠色低碳等級達到4A級以上，同時要求逐步對電能利用效率超過1.5的數據中心進行節能降碳改造。
數據中心節能減排迫在眉睫。供電公司掌握的數據以電能利用數據為主，可以根據數據中心的電能利用數據快速計算電能利用效率，但如何同時計算數據中心的碳排放量？
從2021年開始，在服務實現“雙碳”目標背景下，國網河北電力著力研究構建“電-能-碳數據模型”。該公司按國民經濟行業分類對63個行業的生產工藝和用能特征進行深入分析，并分類研究、建模、計算，形成各行各業碳排放量、減碳量與電力的映射關系。為了確保模型的準確性，該公司根據“十三五”時期河北省碳排放總量，核驗校對“電-能-碳數據模型”的計算結果，將模型整體碳排放測算誤差控制在5%以內。
以“電-能-碳數據模型”為核心，邢臺供電公司加快構建城市數據中心綠色生態平臺，為其接入11家數據中心的上鏈用能數據，依托平臺開展數據中心能效管理和碳排放管理服務。
服務平臺上線 精準節能降碳
2022年9月，城市數據中心綠色生態平臺上線運行。
該平臺設計了能耗管理、電能利用效率管控、碳排放管理、系統管理等4個主要功能模塊，實現對邢臺市11家數據中心能效、碳排放量的動態監測。同時，該平臺還可以分類分項對各個數據中心進行能效分析、環境分析、報警信息分析、運維事件記錄等，實時計算數據中心各節點電能利用效率，幫助各數據中心掌握各類設備用能占比，精準開展節能降耗工作。
碳排放管理模塊根據監測數據形成了數字碳排一本賬。根據政府部門設定的碳排放及能耗紅線，平臺會對碳排放較高的數據中心發出實時告警提示，并記錄數據中心的碳排放變化，將主要的二氧化碳排放來源、解決建議等內容編制成報告并報送至邢臺市大數據發展中心，輔助數據中心開展綠色降碳改造。同時，平臺也會跟進數據中心綠色降碳改造進度，便于政府部門開展監管。
2022年11月，平臺逐一分析11家數據中心的用能情況，為邢臺市相關政府部門提供了第一份數據中心碳減排建議：關閉高耗能空載設備，檢查空調設備狀態，提高制冷效率，更新能耗數據異常的設備組件。
兩年來，邢臺市政府依托平臺組織各數據中心開展綠色化改造，目前一期改造工作已推動7家數據中心達到國家規定的能耗標準。
“根據測算，在平臺的輔助下，邢臺11家數據中心累計減少電能消耗1388.9萬千瓦時，減少碳排放955.1萬噸。”劉強介紹，邢臺供電公司還收到了來自邢臺市政府部門的多封感謝信。
平臺不僅僅得到了當地政府的肯定。國網河北電力依托該平臺申報的“鏈助雙化——基于群體技術的城市數據中心綠色生態建設實踐”項目入選在中央網信辦指導下評選的2023年數字化綠色化協同轉型發展優秀案例，獲得全國能源化學地質系統優秀職工技術創新成果三等獎、中電聯職工技術創新三等獎等多項獎項，為服務數據中心綠色低碳發展探索出一條可行的道路。
