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Google 绿化大挪移,测试将非立即需要的资料中心运算转移到低碳能源供应时段

2024-11-23 208


电力供需需要时时平衡,过去往往是调整供给配合需求,随着分散式能源概念发展,有了“需求反映”(Demand Response)概念,也就是调整需求达到供需平衡,譬如让用户把洗衣机时间设定在非尖峰用电时间,如此就可降低尖峰的用电需求。需求反应一般是为了弥平尖峰用电高峰,不过 Google 现在采用类似概念,打算调整自己用电时间配合绿能发电时间,提升绿能使用率。

Google 正努力达成尽可能使用绿能的目标,为了提升绿能使用度,想到调整需求端,引进转移用电时间的概念。Google 资料中心的运算作业,有些不需要即时处理的部分,列为“非紧急”任务,如处理 YouTube 影片,或是 Google 翻译添加新字汇,这些运算可调整时间,配合风能与太阳能的发电时间,如此一来就能尽可能在“更绿”的时段用电。

Google 碳智慧运算部门(carbon-intelligent computing)在一处资料中心实验,进行运算时间调配,先从丹麦资料公司 Tomorrow 取得每小时“电网碳密集度”,也就是该时段电网供应的电力有多少比例是来自碳排放能源,例如燃煤发电,平均下去计算当时使用每度电的平均碳排放量,然后与 Google 内部预测电力需求搭配,调配“非紧急”运算,尽量把用电集中到绿能比例较高的时段。

一般状况下,电网在中午时段碳密集度最高,为了因应尖峰需求,需要开启尖载燃气发电厂,而 Google 用电需求在一天中上上下下,其中有许多用电高峰会位于中午附近。经过调整后,用电集中在碳密集度的夜间,中午时用电曲线呈凹陷状,同样的用电量,却节省了很多碳排放,且不影响常时需求,如 Google 搜索引擎或是 YouTube 影片串流。

虽然这次测试只在一座资料中心进行,但经验可扩展到其他资料中心,Google 不仅想调节用电时间,还考虑调节用电的位置,也就是把不同任务在不同供电组成的资料中心转换,进一步提升减碳程度。Google 已计划要在接下来几个月内于全球资料中心测试,并于 2020 年稍晚公布测试方式及效果成果。

与当地电网配合有难度

Google 积极订定绿能目标,不断购买绿电与绿能资产,至 2017 年,Google 以全年度来说,拥有与购买的绿电可 100% 抵消所有用电,但这只是数学计算结果,实际运作方面,Google 许多资料中心还是仰赖当地电网提供电力,而电网提供的电力并非纯然绿电。为了进一步绿化,2018 年 Google 提出营运全天候使用无碳能源的计划,希望全球各处无时无刻都尽可能使用绿能,这个雄心勃勃的计划,面临最大的困难就是必须与当地电网配合,在几乎 100% 绿能的芬兰很容易达成,但在几乎全是化石燃料火力发电的维吉尼亚州,就相对艰难。

为此,Google 动用采购力与身为中西部电网组织会员的力量,劝说维吉尼亚州的道明能源(Dominion Energy)积极绿化,此外,道明能源也受维吉尼亚州法律规范,必需在 2045 年以前转换为 100% 绿能。

虽然电网会逐渐绿化,但还是需要时间,电网完全绿化之前,Google 并不只是坐等,而是思考转移用电时间、用电地点的办法,借此提升公司用电的绿化程度。过去转移用电时间主要考虑的是兴建电池储能系统,如今 Google 证明可以从需求调整来达成。

不过,Google 也指出,这招只有自身控制资料中心,且运算需求可由自己调配的企业才有办法进行。若是出租服务器主机的企业,客户要何时使用运算效能,可不是能控制的,这招也就无用武之地了。

  • Google Tests Load-Shifting at Data Centers to Capture the Grid’s Peak Clean Energy Hours

(首图来源:Google Cloud)

2020-05-13 02:22:00

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