阿里云：打造“绿色IT”输出数字减碳能力｜“碳”路新机
编者按：实现碳达峰、碳中和目标，不仅是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求，同时也是产业升级和技术发展的趋势和动力。
作为如今已经深入到千家万户的互联网行业，不仅为每个人提供着工作和生活上全方位的便利，同样为整体经济的发展提供着源源不断的数字化动能，这背后不仅需要技术的赋能，同样需要绿色低碳的产业模式来加持。
因此，南方日报、南方+推出“碳”路新机系列报道的第二个组团——《技术减碳之路—互联网绿色发展产业深调研》，聚焦互联网行业的绿色低碳技术与模式，从技术和模式如何助力低碳发展等角度，探寻互联网行业发展的新趋势和新未来。
用微信回一个表情包、用电脑看一部网剧、用手机点一份外卖......这些数字化生活的“代表性动作”如今已经成为生活中的日常，当数字化生活越来越普及，每一样数字化“动作”的背后，都涵盖了巨大的算力作为支撑，而每一次计算的背后，都需要以消耗能量作为代价。
算力的源泉，来自遍布各地的云计算中心，而阿里云作为国内主要的云计算服务提供商，不仅在利用技术的力量来提升效率，同时也在积极利用清洁能源，为数字化生活提供“绿色IT技术”，为数字化生活探索全新的“碳中和”模式。
自研“黑科技”打造“绿色IT”技术
据国家能源局数据显示，2020年我国数据中心耗电量突破2000亿千瓦时，创历史新高，能耗占全国总用电量2.7%。如何走出一条更加绿色低碳的数据中心发展之路？作为全球主要的云计算服务提供商，阿里云也在积极探索寻找着答案。
在风景秀丽的广东河源万绿湖不远，阿里云河源数据中心在7X24小时不停运作中。在今年初，这个可容纳超过30万台服务器的华南地区目前规模最大的绿色数据中心正式上线开服，为华南地区上百万企业客户提供云计算、人工智能、物联网等服务。据介绍，河源数据中心还采用万绿湖深层湖水制冷，搭载阿里云自研的智能运维系统，可智能感知环境变化，适时调整设备功率，让其运行在最佳能耗水平上。这些技术让河源数据中心的年均PUE（能源效率指标）小于1.3，是华南地区最节能的数据中心之一。
阿里云方面在接受南方日报记者采访时就表示，阿里云一直践行绿色低碳数据中心理念，以低碳选址、清洁能源、液冷技术等融合AI应用，加速绿色节能技术创新及迭代升级。据介绍，阿里云为了助力实现碳达峰、碳中和目标，自研出一套“绿色IT”技术。阿里云工程师们研发出“将服务器泡在水里”的黑科技，一排排的服务器被浸泡在绝缘冷却液里，产生的热量可直接被冷却液吸收进入外循环冷却，全程用于散热的能耗几乎为零，节能效果超过70%，实现了数据中心100%无机械制冷。
据悉，经过多年“绿色IT”研发，阿里云已将数据中心的能耗降低70%以上，其自建的超级数据中心都达到国家绿色数据中心标准，过去3年省下的电相当于一个中型水电站一年的发电量。加上模块化设计、AI调温等技术，让张北数据中心的年PUE（能耗比）低于1.2，最低可以达到1.09，达国际领先水平。每年可节约标煤8万吨，相当于种植了400万棵树木。
此外，阿里云方面还表示，也正在积极开展清洁能源电力交易，推动数据中心碳减排。数据显示，2018年12月至2021年5月，阿里云自建基地型数据中心，通过市场化方式交易清洁能源（含风电、光伏、天然气电量）6.38亿千瓦时，共计减排二氧化碳51万吨，交易清洁电量与碳减排均居全国互联网行业首位。阿里云基础设施数据中心总经理高山渊接受采访时就表示:“技术先进”和“绿色低碳”已成为新型数据中心的关键词，几年来一直强化自研技术创新，大规模推动液冷技术商业化，热能耗最多降低70%以上；自研的巴拿马电源降低系统电力损耗，全链路效率提高至98%。
输出数字减碳能力支持绿色技术创新
随着云计算、大数据、物联网等新基建产业的发展，企业上云用云需求逐渐成为中国电力增长的新引擎。今年5月，阿里云发布了“零碳云”计划:推动自身节能减排，输出数字减碳能力，支持绿色技术创新。阿里云总裁张建锋指出，云计算本身就是一种绿色技术，提高了社会整体的CPU利用率。通过聚集计算资源、转移工作负载，云的资源利用率是企业自建机房的5-10倍，同时更好地利用风能和太阳能等清洁能源。而阿里云将发挥在数据智能、机器学习等技术优势，输出行业减碳解决方案，服务政府进行实时、全域的环保与碳排放管理。
在数字化转型的浪潮下，阿里云持续向电力能源、钢铁、交通、制造等碳排放大户提供稳定高效的云平台支持，通过引入大数据、人工智能等技术，帮助更多企业提高管理与生产效率，降低能耗，以减少碳排放。
广东作为消费大省，每年各种的电商大促来自广东的消费者都名列各种榜单的前列，但其实在这么多年的电商大促的每一笔订单背后，除了体现消费发展外，也体现了技术的进步与节能环保的趋势。
每年的618是大众熟知的电商购物节，也是各家电商争相秀肌肉的竞技场。今年6月18日，天猫宣布，今年618期间，淘宝天猫上每笔订单的碳排放量同比下降了17.6%。“在618筹备过程中，我们就制定了碳减排目标，阿里云也发布了面向未来的‘零碳云’计划，我们希望这次618成为更绿色低碳的消费节日”，天猫618组委会有关负责人说。官方数据显示，今年618期间，淘宝天猫上每笔订单的碳排放量同比下降了17.6%。下降的17.6%主要由3部分构成:算法优化带来的单位算力耗能下降；风电、光伏等清洁能源占比提升带来单位能耗碳排放下降；智能装箱、地网光伏带来的物流环节减碳。“消纳1度风电可减少800克碳排放，今年618期间，阿里云张北数据中心可以少排放二氧化碳8160吨，这还只是使用清洁能源带来的减排”，阿里云IDC能源与碳管理高级专家程明称。
据南方日报记者了解到，2005年，阿里每10笔电商交易所消耗能源能煮熟4颗鸡蛋；到2019年，只能煮熟1颗鹌鹑蛋，“今年618，因为算法继续优化，只能煮出一颗溏心鹌鹑蛋了。”
除了来自每个消费者身边的碳减排变化外，在企业端，同样得益于数字减碳能力的支持。据南方日报记者了解到，攀钢集团就引入阿里云工业大脑对炼钢全流程进行工艺优化，覆盖脱硫、提矾、转炉、配合金、精炼、连铸等多个环节。最终帮助攀钢旗下的西昌钢钒公司炼钢厂节省了25%的人工，生产效益提升了2.4倍。钢铁原料消耗每生产一吨钢可以节省1.28公斤铁，相当于每年减少563万吨，每年可节省1700万元炼钢成本。张建锋就指出，阿里云将发挥在数据智能、机器学习等技术优势，输出行业减碳解决方案，服务政府进行实时、全域的环保与碳排放管理。
南方+ 张芬 制图
◎“碳”路者说——阿里云基础设施数据中心总经理高山渊
南方日报：今年两会，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告，在节能减排、奔向零碳等方面，阿里云有哪些目标和举措？
高山渊：今年5月，阿里云发布了“零碳云”计划:推动自身节能减排，输出数字减碳能力，支持绿色技术创新。阿里云总裁张建锋指出，阿里云将发挥在数据智能、机器学习等技术优势，输出行业减碳解决方案，服务政府进行实时、全域的环保与碳排放管理。阿里云的零碳云计划有三个核心:分别是推动自身节能减排、输出数字减碳能力、支持绿色技术创新。云计算本身就是一种绿色技术，提高了社会整体的CPU利用率。通过聚集计算资源、转移工作负载，云的资源利用率是企业自建机房的5-10倍，同时更好地利用风能和太阳能等清洁能源。在自身节能减排方面，阿里云拥有丰富的经验。此外，阿里云将发挥在数据智能、机器学习等技术优势，输出行业减碳解决方案，服务政府进行实时、全域的环保与碳排放管理。
南方日报：碳中和倒逼企业转型升级，阿里云在绿色生产制造、绿色技术应用上有哪些创新探索？并且取得了哪些成效？
高山渊：在促进数据中心碳减排方面，阿里云工程师研发了一套名为“麒麟”的液冷数据中心解决方案，将服务器浸泡在特殊的绝缘冷却液里，使运算产生的热量直接进入外循环冷却，全程用于散热的能耗几乎为零。这种形式的热传导效率比传统风冷高百倍，节能效果超70%，实现数据中心100%无机械制冷。目前，全球有且仅有阿里巴巴一家数据中心大规模采用液冷服务器集群。 经过多年技术和经验积累，阿里巴巴设计出一整套《浸没式液冷数据中心技术规范》，涵盖了浸没液冷子系统，浸没液冷服务器等IT设备的设计要求，以及对应数据中心的设计、施工、部署、运维等各个环节，并向全社会开放，打破了我国液冷服务器在数据中心大规模部署建设无标准可采用的空白。
此外，阿里云还自主研发了国内第一个服务全球的超大规模通用计算操作系统——飞天，为全球客户部署200多个飞天数据中心，通过底层统一的飞天操作系统，为客户提供全球独有的混合云体验。今天的飞天具备连接百万台级服务器的能力，可支持单集群10万台规模，并发运行10万个进程，拥有毫秒级响应、十亿级文件数、EB级别存储空间。
另一方面，阿里云也大范围自研数据中心硬件产品。 阿里巴巴自主研发的面向下一代超级数据中心的新型直流不间断电源方案——巴拿马电源项目，阿里工程师重新定义了10kV---240V供电链路，对磁路和电路进行联合设计，提出最高2.5MW、一体化、模块化、高效、高可靠直流不间断电源，省去传统低压配电环节，采用第三代半导体技术大幅度优化电源内部结构，实现了高可靠和低成本的目标。
南方日报：作为全球前三的云服务提供商，阿里云如何把“绿色”贯穿全供应链？如何推动上下游供应商践行可持续发展理念？
高山渊：碳中和不仅是环保概念，更是技术路线，在落实“双碳”的战略过程中，阿里云一直以一个开放的心态与合作伙伴一起共建绿色数字经济，在实现企业自身碳减排的同时，也致力于为更多平台生态企业提供“绿色算力”。阿里巴巴会积极利用数字化能力做好‘减碳三环’:自身节能减排的内环，推动生态企业脱碳减排的中环，公众绿色低碳消费的外环。（赋能和驱动）云计算本身就是一种绿色技术，提高了社会整体的CPU利用率。的确，通过聚集计算资源、转移工作负载，云的资源利用率是企业自建机房的5~10倍。同时，数据中心通过节能工作和清洁能源电力交易，加强自身减碳，持续降低阿里云用户使用云计算产生的碳排放量，助力相关行业走上绿色发展道路。
南方+ 张芬 制图
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