数据中心行业以各种方式继续变得更加环保。数据中心对环境的影响经常被讨论，这是正确的，因为该行业将在 2020 年使用 730 亿千瓦时的电力。但数据中心行业正在使用各种形式的可再生能源（包括太阳能和风能）以提高可持续性. 在实现碳中和方面取得长足进步的重点是电网交互式不间断电源和锂离子电池的创新。
什么是碳中和数据中心？
有多种形式的二氧化碳 (CO2) 排放，包括自然的和人为的。CO2 排放的一些自然来源是分解、海洋释放和呼吸作用。人为的二氧化碳排放来自水泥生产、森林砍伐和燃烧化石燃料，包括石油、煤炭和天然气。就人类活动而言，温室气体排放的最大来源是交通经济部门，占 29%。紧随其后的是电力占 25%，工业占 23%，商业和住宅占 13%，农业占 10%。
我们大约 62% 的电力来自燃烧化石燃料。数据中心使用大量能源来运行其运营。一个希望实现碳中和的数据中心需要实现净零碳排放。这可以通过增加可再生能源的渗透率和提高能源效率来实现。一些数据中心甚至希望在未来实现负碳排放。数据中心是使用大量资源的大型发热设施。这可以通过使用可再生能源并积极减少这些排放来实现。
什么是 UPS 或不间断电源？
数据中心需要 100% 的时间（或尽可能接近）在线和可用。Uptime Institute 的 Tier 分类系统要求顶级（Tier IV）全年的可用性为 99.995%，停机时间仅为 25 分钟。底层，Tier I，要求数据中心的可用性为 99.671%，全年停机时间仅为 28.8 小时。该等级分类系统显示了数据中心运营的需求。
UPS 或不间断电源正是标题所暗示的——一个永远不会断电的系统。UPS 是一种备用电池系统，可为整个操作提供电力，至少有足够的时间在出现某些系统故障时正确关闭设备。大多数现代数据中心在其设计中都集成了 UPS 系统，以为所有 IT 设备提供不间断电源。冷却系统略有不同，因为它们通常使用发电机作为备用电源。
为什么锂离子电池很重要？
锂离子电池在数据中心运营中具有巨大潜力。锂离子电池具有更长的使用寿命、更小的物理占地面积、更低的承载要求、简单的维护、更环保和出色的稳定性。与阀控式铅酸或 VRLA 电池相比，锂离子电池还可以在更高的温度下安全地工作，并且降解更少。这可能会允许数据中心减少对冷却的要求。
锂离子电池尚未成为所有数据中心运营的主要电池来源的主要原因之一是它仍然被认为存在火灾风险。锂离子电池技术不像 VRLA 电池和柴油发电机那样发达。如果制造不当、损坏或电池软件设计不正确，锂离子电池可能会着火。锂离子电池在取代 VRLA 电池和柴油发电机方面具有巨大潜力，但该技术仍需要一些微调。
什么是电网交互式 UPS 系统？
电网交互式 UPS 系统连接到电网。数据中心信任不间断电源系统和电池用于电源调节和备用能源。这些 UPS 系统和电池中存储的能量经常未被使用。已经讨论过使用这种闲置能源来减少电费甚至可能产生额外收入的想法，但通常不会实施。电网互动或并网 UPS 系统可以使这一点更容易实现。
连接到电网的 UPS 系统可以在微电网内工作，并将未使用的电力返回给电网本身。这将允许存储在公司 UPS 系统中的能量在空闲时间排放回公用事业。这可能会为公用事业提供商提供电网平衡服务，同时为数据中心带来额外收入。
并网数据中心 UPS 系统将利用锂离子电池的能量，这可能会提供更快的充电和放电、高循环能力和更长的运行时间。使用锂电池的并网 UPS 将能够提供足够快速的响应来控制频率并支持各种创收服务。这将有助于通过需求管理节省资金。公司可以关闭电网并在高峰时段使用其电池电量，以避免支付高额的即期费率。这也可以通过减少高峰时段的使用来帮助公用事业提供商。虽然这项技术仍处于早期阶段，但并网 UPS 系统和锂离子电池可能会帮助数据中心制定更可持续的能源战略，甚至实现脱碳。
数据中心可持续能源和脱碳努力
许多大型知名公司正在寻找可再生和可持续的能源，以变得更加环保。谷歌、沃尔玛、塔吉特、亚马逊和苹果都已将太阳能作为减少碳足迹的一种方式。微软甚至承诺，到 2025 年，其所有建筑物将 100% 实现可再生能源，到 2030 年实现 100% 负碳排放。谷歌也做出了类似的承诺，表示他们打算 24/7 全天候使用无碳能源运行，并且在到 2030 年。
通过利用可再生能源的力量并利用人工智能和机器学习的力量——数据中心可以继续朝着碳中和甚至碳负的方向发展。此外，锂离子电池和电网交互式数据中心 UPS 系统可以帮助减少能源浪费。技术和数据中心行业知道他们需要对环境影响做出重大改变，他们的努力很快就会得到回报。
