数字化领航 总第26期 《打造双碳引擎 注入绿色活力》-新华三.pdf

01 稿件征集长期进行中…… 尤学军 / 孔鹏亮 / 白 浪 / 刘新民 / 孙松儿 李 立 / 杨 玺 / 张 力 / 张 弢 / 陈子云 陈孝毅 / 徐润安 全球气温上升、极端天气频发，人类的家园正在碳排放的影响之下，发生前所未有的变化。世界气象组织发布的 《2020年全球气候状况》显示，从2011到2020年，成为了有记录以来最热的十年。面对全球性的环境危机，低碳和 绿色转型将产生巨大的经济、社会和生态环境效益，是实现社会经济高质量发展的一个先决条件。 在过去的两年里，中国在“双碳”的目标驱动下，在短时间内完成了前所未有的高强度碳减排，充分体现了中 国的大国担当和建设生态文明的决心。但是，要在2060年真正实现“碳中和”的艰巨任务，仍旧需要新理念、新技 术、新模式的推出和部署。过去两年的实践充分表明，数字化转型是促进能源效率提升、能源结构优化的重要动力， 同时也是驱动产业绿色低碳改造、实现节能降耗减排的核心引擎，答好“双碳”这道必答题，数字化转型至关重要。 在供给侧，推进能源低碳转型，大力发展清洁能源，是保障我国能源安全、实现“双碳”目标的重要举措，而 能源产业与数字化创新的深入融合，能提供更加高效、绿色的能源形态，让更清洁的能源走向千家万户。在这一过程 中，能源企业需要秉持系统思维，与数字化合作伙伴协同创新，解决新能源开发与消纳、成本与安全的问题，重点完 成构建“源网荷储”四维融合互动的新型电力系统等任务，让数据流重塑能源流，在科技创新的基础上，探索更高效 的能源生产与利用模式。 同时，在“双碳”目标的引领下，制造、交通等行业也在思考如何推动自身的低碳转型，做到更好的能耗监测、 管理和优化，实现均衡、协调、可持续的高质量发展。目前，由于缺乏科学的理论指导和实践经验，各个行业面临的 一个最大挑战，就是缺乏针对能源环境的数智化协同管理体系，无法全局性地掌握自身在全生产周期中的排放情况， 找不到低碳转型的切入点和破局点。 因此，数字化企业将在行业拥抱“双碳”的过程中，扮演至关重要的角色——唯有实现百行百业应用场景的全面 数字化变革，才能真正实现从源头、过程到末端的全域智能管控，运用大数据、人工智能等数据治理技术，助力碳排 放和碳吸收预测模型的建构，缩短计量分析周期、提高计量精度，实现持续追踪和长期预测，最终为百行百业的提质 增效、节能降耗提供充分的数据参考，达成绿色、低碳转型的宏伟目标。 回应“双碳”使命 数字化创新是最好的答案 第26期 主办 新华三集团 本期编辑 赵婷 版权声明 免责声明 投稿信箱 编委会成员(按姓氏笔画排列) 本刊所有文章除注明转载外，版权归新华三所有。 欢迎转载，请注明出处。 虽然新华三试图在本资料中提供准确的信息，但不 保证本资料的内容不含有技术性误差或印刷性错 误，为此新华三对本资料中信息的准确性不承担任 何责任。 任何意见或建议，欢迎与本刊编辑部联系。 techonline@h3c.com 数字化领航手机阅读 卷首语 中国工程院 院士 邬贺铨：因地制宜 数字化技术赋能“双碳”实践 02 当黑灯工厂与低碳工厂合为一体 传统制造会发生什么变化？ 05 发挥ICT技术桥梁作用 向数字经济与“双碳”目标进军 .10 零碳智慧园区进入“碳管家”时代！ .14 东数西算如何解决能耗难题？新华三早已深度布局 18 肩负使命 新华三以实际行动创造一个更美好的未来 .21 打造工业“双碳”引擎 助力工业企业高质量绿色发展 24 践行“双碳”战略 打造新能源集控中心解决方案 29 精益能源 智慧管控 助力我国钢铁企业开启“双碳”之路 .32 紫光股份智能制造工厂的双碳实践 .38 为中国石化重构沙河数据中心 打造绿色发展新模范 .42 低碳数据中心建设思路及未来趋势 .44 “双碳”转型下的绿色数据中心网络 .49 液冷数据中心全生命周期服务 .52 助力企业IT业务低碳转型 56 “碳中和”背景下的电气技术新趋势 .60 “双碳”背景下 数据中心规划设计的新趋势及展望 .66 发展零碳的重要支柱——光储直柔 .72 光储直柔配电系统浅析 .75 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 目 录 前沿“碳”究 行业“碳”查 创新“碳”索 未来“碳”寻 02 03 邬贺铨： 因地制宜 数字化技术赋能“双碳”实践 近年来新型基础设施建设一直备受关注，而“东数西 算”工程更是引发市场热议。国家发改委联合四部门已 批复同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内 蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽 节点，并规划设立了10个国家数据中心集群。 据统计，今年以来，全国10个国家数据中心集群中，新 开工项目25个，数据中心规模达54万标准机架，建设 速度不断提速，对于低碳节能的需求越发强烈。 从双碳角度看“东数西算” 中国工程院院士邬贺铨表示，“东数西算”工程可以 优化全国算力的布局，打造支撑数字经济的新型数字 就需要智能化技术。数据中心不光对外提供人工智能技 术，其自身的运行管理也需要AI进行优化。 目前数据中心占全社会的耗电量以及碳排放在持续增 加，但仍然具备非常大的节能减排空间。“数据中心中 服务器的能耗大概占到45%，空调能耗占到40%，我们 通过制冷技术实现能耗的降低。西部地区的气候条件比 较适合自然冷却，并且能源的供应比较充分，特别是绿 色能源充足。这些都有利于减少碳排放。”邬贺铨说。 园区落地“双碳”需要因地制宜 2022年北京冬奥会奥运场馆首次实现100%绿色用电， 在实践低碳能源、低碳场馆、低碳交通上取得了显著的 减碳成效，通过系列创新的绿色技术成功举办了一届 “绿色”冬奥会，成为第一届实现碳中和的冬奥会。 其实，奥运场馆就是一个个园区，其为实现“双碳战 运维效率，从而建设绿色、安全、高效的能源系统。 邬贺铨表示，“东数西算”工程也可以带动“源网荷 储”一体化联动发展，其中“源”是能源产生的地方； “网”是能源的电网；“荷”是负荷，也就是用电方； “储”就是储能。 数字化技术赋能“双碳”实践 在实现碳达峰与碳中和目标的长期路径上，数字经济 与绿色经济将互相促进、协同发力。在数字化的助力 下，碳达峰、碳中和将带动新的技术进步，引领新的 发展方式。 例如通过能源互联网的能源管理与运行技术，能够帮助 我们掌握风电、光伏的发电量，以及促进输电和储能相 匹配，可减少弃风弃光；信息技术和工业技术结合的工 业互联网，可以实现提质增效减排；物联网大数据技 术，可优化生态管理，支撑碳吸收。 邬贺铨解释道，通过信息技术的应用可以给传统行业带 来更大的节能减排贡献，我们要积极发展信息技术。有 统计显示到2030年信息技术自身的能耗是它对传统产业 节能减排贡献的1/10，也就是说它产生的正面作用是10 倍于它自身的能耗。 因此，产业数字化是节能减排的重要方向。数字产业化 可以较好地降低单位GDP的碳排放。通过实现数字产业 化和产业数字化，能够调整产业结构，并成为节能减排 的重要着力点。 同时，优化信息技术的能耗也是重中之重，数据中心需 要实现智能化，根据算力的需求优化能源供给。例如风 电、太阳能等绿色能源本身不是很稳定，这就需要大数 据技术进行分析预测，确保智能化能源调配和存储。 邬贺铨表示，数据中心逻辑上是一个枢纽，但是却是物 理分散的。数据中心之间如何实现资源智能化分配，这 基础设施。 在邬贺铨看来，“东数西算”工程具有四大意义：一是 优化算力效率、二是改善能源结构、三是发挥区域优 势、四是带动整个信息技术产业链发展。 在国家“双碳”战略大背景下，绿色发展成为全社会的 共识。而“东数西算”工程的两个重要内容——优化算 力效率和改善能源结构，与“双碳”战略息息相关。 数字能源是利用数字化技术赋能新能源，或者促进传统能 源向节能减排发展。数字能源将人工智能、云计算、大数 据等数字技术带入传统的能源领域，通过数字技术实现能 源基础设施的数字化改造，进而提升能源基础设施的运营 中国工程院院士 邬贺铨 新发展格局下数字化技术助力绿色低碳发 展，“东数西算”工程可以优化算力效率和 改善能源结构，是推动“双碳”战略的重要 体现。同时，园区将节能减排作为目标需要 根据自身特点进行因地制宜。 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 前沿“碳”究 04 05 略”提供了重要参考价值。园区是70%经济活动发生的 地点，而产业园区和工业园区由于其特有的园区属性， 更是实现“双碳”的关键。 在邬贺铨看来，园区将节能减排作为目标是无可厚非 的，但是在成本和技术上面挑战较大。这需要园区根据 自身特点进行因地制宜。 根据国际能源署和清华大学环境学院相关研究数据， 2015年中国工业园区碳排放占到全国的31%，并呈现持 续攀升的势头，工业园区成为落实我国精准减排贯彻落 实“双碳”战略目标的关键落脚点。 例如以曹妃甸为代表的工业园区可以利用循环经济比如 钢铁冶炼过程中产生的热回收提升能源效率，也可以做 到低碳。“这些园区在技术和管理模式方面具有示范意 义，比如能源互联网的应用实现能源的调度分配，这些 不仅涉及供电网络，还涉及通信网络。” 建言“双碳”路径 如何实现“双碳”，制定行动路线图？邬贺铨认为我们 需要从三个方面着手。 第一是能源结构调整，增加绿色能源和可再生能源，减 少化石能源。 第二是产业结构调整，减少高耗能产业的比例，发展战 略型新兴产业和数字化产业。 第三是传统产业数字化改造和转型。数字化技术提升生 产效率，相当于能耗降低和节能减排。 “数字化技术在能源结构调整，产业结构调整和传统产 业数字化转型中都能发挥它的作用，服务整个社会的节 能减排，实现‘双碳’目标。”邬贺铨最后说。 不管是“东数西算”工程还是园区建设，绿色发展已经成为共识，而“双碳”目标的实现离不开数 字化技术的广泛使用，这需要全社会在顶层设计、技术创新、产业协同等多维度持续发力。 结束语 当黑灯工厂与低碳工厂合为一体 传统制造会发生什么变化？ 近些年来，随着5G、AI、物联网、大数据等先进技术与 工业生产业务深度耦合，科幻世界中的“黑灯工厂”已 经不再神秘，传统的人工流水线不断被高度自动化机器 人取代，无人工厂正在全国范围内加速落地。 作为2021年浙江省“未来工厂”试点企业和浙江省“数 字经济龙头项目”，紫光股份智能制造工厂致力于打造 “黑灯工厂”中的新标杆，从生产测试到仓储物流，无 人化作业覆盖全流程，整体自动化率达到88%，处于行 业领先水平。新技术加持下的全面智能化运营，助力工 厂实现了降本增效：人员同比减少60%，人均产出却提 升了5倍，订单交付周期缩短了65%。与此同时，无感换 线效率提升了7-12倍，这意味着柔性化制造能力也大大 增强。 紫光股份智能制造工厂如何通过数字化建设实现这样的 效率提升与能力升级？这其中经历了怎样的思维转变？ 近日，紫光股份智能制造工厂董事长姚海峰，新华三 文 哈佛商业评论 紫光股份智能制造工厂从智能研发、智能生产、智能物流到智能销售、智能服务和智慧园区， 在各个环节实现数字化的打通，致力于打造一个精益、智能、柔性、物联、绿色的智能工厂。 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 前沿“碳”究 06 07 领航者说 集团副总裁、解决方案部总裁李立在接受《哈佛商业评 论》中文版专访时，详细讲述了这段建设历程。 转变传统模式是大势所趋 长久以来，传统制造业面临着两大现实问题：一方面是 供应与需求割裂、生产与消费割裂，导致企业无法及时 有效应对市场需求的变化；另一方面，劳动密集型的传 统流水线作业也给企业带来了效率、管理、成本等方面 的诸多挑战。 这些都要求制造企业转变传统生产模式，而依靠科技的 力量则可以重新定义生产过程，提高柔性生产能力，对 各个业务环节进行良好的运营管理，实现生产链、价值 链、产业链的融合。因此，紫光股份智能制造工厂的建 立首先是行业发展的大势所趋。 其次，智能制造工厂的建立也是出于紫光股份自身发展 的需要。“现在随着劳动力成本的上升和市场需求的变 化，我们需要在自身的供应链体系中增加生产制造能 力，才能更好地保障长远的业务发展。”姚海峰表示。 他还举了一个例子，此前依靠1000多人的代工企业，但 服务器产能只有30万台；如今紫光股份智能制造工厂规 划产出60万台服务器，却只需要300多人，大大节省了 人力成本，也提高了生产效率。 为此，在紫光股份智能制造工厂建设之初，“优化供应 链”就被正式确立为一项重要目标，目的也正是今后企业 能够拥有自研、自制、自销的全链化流程，便能对产品质 量有更好的把控，对市场需求也能更快地做出响应。 总之，不管是从行业未来趋势来看，还是从企业自身发 展的角度进行考量，对紫光股份来说，将最先进的工业 4.0与数字化技术，融入企业的生产运营管理实践，打造 紫光股份智能制造工厂，都是势在必行的事情。 打造智能工厂新标杆 在打造智能制造工厂方面，紫光股份有自己的一套理 念：通过新一代信息技术与制造业的深度融合，建立全 链条、高效协同、全生命周期的服务性制造模式，建设 成为智能工厂的新标杆。具体来说就是，从智能研发、 智能生产、智能物流到智能销售、智能服务和智慧园 区，在各个环节实现数字化的打通，打造一个精益、智 能、柔性、物联、绿色的智能工厂。 依靠这套理念及智能制造工厂的整体业务战略，紫光股 份设计了一个既满足于当下也能随需迭代的技术体系架 构。它脱胎于紫光股份旗下新华三集团的数字大脑，包 括智能数字平台（由数字化转型必备的数字基础设施、 云与智能平台、主动安全及统一运维构成），以及与合 作伙伴共同提供的行业智慧应用。 工厂设备通过各种边缘节点接入到本地云上，被采集的数 据在企业云图系统进行集中管理，管理者可以实时精准地 掌握工厂的运营状态。这个架构也为紫光股份智能制造工 厂提供了一套稳定的、高性能的、可靠的、智能的支撑系 统，在整个平台上能够同时支持传统和云智原生的应用， 实现应用的敏态智能开发。目前已经上线了几十个应用， 涵盖设备物联、品控管理、物流、园区管理等。 这些智能化的应用带来了肉眼可见的变化，是传统制造 行业不曾有的。例如在品控方面，采用将5G技术与AI 深度学习技术相结合的、基于AI模型的一体化品控云服 务，针对服务器机箱划痕、摩擦痕、凹陷、污渍等表面 不良进行检测，能够克服传统人工检验的过程质量不稳 定问题，多项外观不良识别整体准确率能达到99.5%， 实现质量可控，也减少了停机时间。 值得一提的是，基于新华三提供的端到端全场景解决方 案， 5G技术在工厂内的很多场景都有所应用，比如通过 5G+AGV，发挥AGV在不同物料搬运中的柔性化、准时 化优势，形成完整的无标识智能搬运AGV系统，提升货 物管理的安全和准确性；而5G+AR/VR的应用，则实现 了装配工艺的模拟和优化，提高概念设计的效率，做到 虚拟现实与智能制造的“虚实融合”。 让绿色零碳实现落地 当然，挑战也不可避免。2019年8月紫光股份智能制造 工厂正式开工，到2021年8月交付使用，整个建设只用 了2年的时间。但在姚海峰看来，这个过程十分不易。 “很多方面在业界都是没有先例的，需要对制造的工艺 流程很了解，对服务器产品和研发要有深刻理解，所以 挺不容易的。” 例如零碳智慧园区的建设，正是“没有先例”的最好体 现之一。通常，工业园区中的制造业务和园区业务是独 立运营的，但紫光股份智能制造工厂的建设理念要求实 现制造业务、园区运营的协同管理，这就意味着前期方 前沿“碳”究 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 08 09 案设计还要考虑诸如仓储物流、产能效益、能耗环保等 工业园区特有的应用场景。 在“双碳”战略目标的要求下，新华三为紫光股份智能 制造工厂提供了零碳智慧园区解决方案，构建园区双碳 数据底座，引领园区绿色变革。比如，利用新能源技术 和储能技术，改善园区碳排放现状并减少能源支出；借 助绿洲平台，实现各类能源数据的全面管理及趋势分 析，实现能源效益最大化等。 而据李立介绍，零碳落地的过程要面临两项大的挑战。 首先是数据资产沉淀问题。要实现整体零碳运行，就需 要将工厂各个业务子系统（新能源、园区能耗、空调、 照明等系统）都打通，形成有效的资产沉淀，从而实现 业务赋能。然而各个系统间的通信协议和数据格式存在 一定差异性，如何打通这些数据壁垒、合理调用各种维 度的数据？ 为此，紫光股份智能制造工厂将新华三提供的零碳操作系 统能力集发挥到最大化：通过绿洲平台提供标准化的接入 集成方式，实现各个系统的融合集成，数据共享；同时利 用大数据、AI等能力，对海量数据进行开发与治理，形成 相应的工厂运行策略建议，实现能源利用最优。 其次是碳排放管理体系的搭建。碳排放管理体系规划涉 及的知识面和行业信息很广，包括组织边界的界定、温 室气体种类的划分、碳盘查的种类等，因此困难重重。 为了解决这一问题，新华三充分发挥外脑资源，联合顶 尖高校等研究机构，参考行业内最前沿的标准，将工厂 的各个用碳场景抽丝剥茧，落地国家级科研成果，最终 形成完备的碳排放和碳资产溯源体系。 “前期的整体规划非常重要，在这个过程中我们再去不 断克服困难，迭代优化，最终才能够保证工厂运行模式 按照我们的预想呈现出来。”李立表示。 通过新一代信息技术与制造业的深度融合，紫光股份智能制造工厂建立了全链条、高效协同、全生 命周期的服务性制造模式，已经成为智能工厂的新标杆。 结束语 以生态之力赋能行业转型升级 紫光股份智能制造工厂是紫光股份在工业互联网领域持 续探索的一个缩影。不过，工业互联网不是靠一家企业 就能完成的，需要聚合形成生态的力量，发挥1+12的 作用，才能推动传统制造行业的整体转型升级，全面激 发工业领域的发展势能。 为此，建设之初，面向整个行业，紫光股份智能制造工 厂就提出不仅要打造业界领先的智能工厂样板点，还要 形成可复制的数字化工厂解决方案，向业界输出，推动 整个产业链向数字化、智能化的转型持续迈进，整体带 动产业发展，提升行业竞争力。 这一点在零碳智慧园区的建设中也得到了体现。按照李 立的介绍，零碳智慧园区遵循的是大生态的理念，利用 绿洲平台数据汇聚、行业资产沉淀、便捷开放的能力， 联合园区多行业、多领域的生态合作伙伴，来共同构建 各行业的智慧发展解决方案。“通过零碳园区的建设积 累零碳咨询能力，今后也能给第三方提供碳服务的咨 询，或者跟碳交易中心做数据的共享和联动。” “这是我们的努力方向，先给自身创造价值，然后还要 考虑对整个制造业转型升级的价值。我们希望能够对行 业有积极的示范作用。”姚海峰表示。 前沿“碳”究 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 10 11 发挥 ICT 技术桥梁作用 向数字经济与“双碳”目标进军 业者，我们应当厘清两大命题之间的深度联系——互为表 里、互为基础，才能让接下来的科研、创新、应用更贴合 国家号召，走出一条清晰的路径。 “数字经济”与“双碳目标”殊途同归： 低耗能、高效率、高产值 之前，人们对“数字经济”和“双碳目标”的理解有一个 误区：两者是彼此独立的关系。发展数字经济，就是“增 加数字应用”、“发明人工智能机器人”；推进双碳目 标，就是“少排”甚至“不排”，“多用可再生资源”， 这种理解非常片面。事实上，数字经济正在成为绿色低碳 发展的新动能，而绿色低碳的要求，又反过来牵引数字经 济发展。 根据国新办发布的数据显示，2020年中国碳排放强度比 2015年降低了18.8%，比2005年降低48.4%。同样是中 国经济高速发展的时期，两组数据产生差异的原因在于我 国以非化石能源驱动的第三产业、数字经济占比提升，经 济结构发生了改变。 同时，根据全球数据中心的统计，2010年到2018年 间，全球计算量增加了550%，而用于计算的能源消耗 仅增加了6%。众所周知，计算量可以直接反映数字经济 的热度，但数字化打破了产业发展和能源消耗成正比相 关且线性增长的旧有规律。所以，数字技术让产业制造 变得智能化、集中化，直接实现降本增效。数字经济发 展程度越高，碳排放强度反而越低，能够引领我们走向 节能型社会。 “双碳目标”是为减少碳排放强度。我国一直在推动太阳 能、风能、核电等新能源对煤炭、石油等化石能源进行替 代。同时通过各种技术手段，提高能源利用率，例如对电 力系统进行数字化、智能化改造升级，更精细地用能控 能，减少浪费。电力系统是社会运转的基础设施，在与数 字业务结合又能够能好地反哺数字经济的发展。 更重要的是，“双碳目标”进一步凸显了数字化产生的节 能收益。过去要求传统企业节能减排最常用的方法就是减 产或停产，直接影响企业的营收，严重打击企业响应“双 碳”号召的动力。而数字技术可以在推动产业改造的同 时，帮助企业完成减碳排放的任务。所以“双碳目标”既 能要求基础设施完成改建和升级，又倒逼企业加强数字化 转型的意愿和投入。 紫光股份旗下的智能制造工厂中应用了大量物联设备，对 1500余台生产机器进行智能监测。以此为基础实现了调 度、生产、物流、质检、管理的智能化，提升80%的决策 速度，降低50%的设备故障停机率，达到88%的高自动化 率。同时减少60%的人员需求，效率提高，人均产出提高 了5倍，再加上光伏设备的大面积铺设，一年可减少990吨 的二氧化碳排放。也就是说，工业4.0的建设同时服务于 “数字经济”和“双碳目标”从一开始就是相辅相成。 从中可见“数字经济”和“双碳目标”的殊途同归之处：本 质都是要让产业往低耗能、高效率、高产值的方向转变。所 以，两者交互叠加，成为中国经济发展的两大主线。 “东数西算”战略意义 ： 一笔划出数字经济与双碳目标的大工程 今年国家即将实施的“东数西算”，实质上是兼顾“数字 经济”和“双碳目标”两大战略的“大国工程”，也是国 每年“两会”，政府工作报告都吸引百行百业的极大关 注，ICT产业也不例外。今年，我们注意到，报告中再次 提及“碳达峰”与“碳排放”，也就是所谓的“双碳”目 标，着重突出了“有序”两个字，并且用了相当的篇幅， 指出了能源革命、低碳转型、降碳改造等细节方向，足见 国家层面的重视。 同时，我们还注意到，报告中强调了数字经济正在与实体 经济加速融合，传统产业数字化智能化改造加快，同时 “逐步构建全国一体化大数据中心体系”如此具体的落地 措施，罕见地出现在报告中。此外，培育数据要素市场， 释放数据要素潜力的要求，也与年初发布的《“十四五” 数字经济发展规划》相呼应。 从中可见，“数字经济”和“双碳目标”是当下国家重视 的两大命题，而它们都与ICT产业息息相关。作为ICT从 文 《数字经济》 数字经济正在与实体经济加速融合，传统产业数字化智能化改造加快。在数字经济” 和“双碳目标”这两大国家战略与“东数西算”国家工程推进的背景下，ICT 从业者 有着更大的机会，新华三集团也将充分发挥企业能力，帮助 ICT 产业更进一步。 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 前沿“碳”究 12 13 家经济高质量发展的重要拐点。 首先，面向数字经济的发展需求，“东数西算”要解决资源 不平衡的问题。算力在数字时代是非常重要的基础资源，但 是由于我国地域、经济、环境、资源分布不平衡，各地发展 数字经济的成本也不平衡。我国东部地区数字经济崛起速度 较快，数据量也呈爆发性增长，“东数西算”可以缓解东部 地区过于集中的运算产业带来的承载压力，同时将算力进一 步资源化、流动化，实现算力普惠、算力公平，让充足的算 力能够输入到更多地区，带动数字经济发展与创新。 其次，面向“双碳目标”的战略任务，“东数西算”要 解决数据中心碳排放过高问题。ICT从业者都理解一条定 律：设施越集中，PUE值（数据中心能效比）越低，能源 浪费越少。具体到“东数西算”上，反映为将原本计划建 立在东部地区地价、电费成本较高，数据中心建设难以实 现规模化、集中化的数据中心建立在地广人稀的西部，更 容易形成大规模的数据中心集群，达到更低的PUE值。同 时可以充分利用西部地区的太阳能、风能等绿色能源达到 节能减排的目的。 字化平台，需要接入31个委办局，数据量超过23亿，如果 放在更大规模的城市，数据处理的压力只会更大。但是在 “东数西算”，在普惠算力的加持下，城市大脑的作用会 进一步放大，成功经验也能复制到更多区域，这就是“下 好‘东数西算’全国一盘棋”的意义所在。 ICT 产业是融合“数字经济” 与“双碳目标”的桥梁 ICT从业者们应该深刻认识到，无论是“数字经济”和 “双碳目标”这两大国家战略，还是“东数西算”这一国 家工程，在实践推进的过程中，都需要大量的ICT“新基 建”，否则缺乏响应国家号召手段的各大产业就会面临 “巧妇难为无米之炊”的局面。 例如发展数字经济，需要充分发挥数据资产的价值。数据 中心的任务不仅仅限于数据存储，还需要适应云计算、人 工智能、物联网、区块链等领域的新要求。以新华三集团 智算中心方案为例，可以提供充足的算力，具备AI业务的 一站式开发工具链，为客户开展深度学习、模型训练等提 供便利，加速AI业务上线与创新。新华三以此为基础，承 建了BMW自动驾驶AI学习计算中心，每天可处理2.4PB 的数据，并基于Openshift容器云和TensorFlow深度学习 框架，帮助客户建设全自动运维的无人驾驶网络。这就是 数据开发、处理、建模、学习能力的价值所在。 另外，实现双碳目标，需要构建清洁、低碳、安全、高效的 能源体系。数字化技术的引入，改变了能源的生产、运行、 传输、控制、管理模式。以新华三集团零碳智慧园区为例， 在“源”上使用清洁能源来代替化石能源，在“探”上全面 监测碳元素生成、消减过程并建立指标体系，在“管”上对 园区内水电、光伏、储能等各类能源数据进行管理、分析和 优化，在“服”上提供碳数据管理、碳数据资产化、碳数据 溯源、双碳咨询等服务，最终实现园区内部碳排放与吸收自 我平衡。这些能力，正是建立在物联网感应设备、云网一体 网络、数据分析处理平台等ICT技术之上。 此外，“东数西算”工程的建设，既不能单纯依赖西部新能源 优势，不能把PUE的控制全部交给“集群效应”，还需要更 多样、更技术、更细节的手段去加以优化。因此，液冷、精密 温控、能效控制等技术，都迎来了一轮需求爆发与创新升级。 新华三集团数据中心能效提升方案，就深度应用了这些技术， 细化到基础设施、IT基础架构、运维管理等各个环节。尤其液 冷服务器一项，可以把PUE控制在1.07以下，对减少空转耗 能、提升有效负载意义重大。新华三承接的某个大型互联网 公司数据中心设计，整体PUE不超过1.2，预计每年节电2.2 亿度，减排二氧化碳20.3万吨，比传统数据中心节能50%以 上，这是地域、能源、技术多种因素复合作用的成果。 从长期来看，中国经济实现可持续发展，需要“数字经 济”与“双碳目标”深度结合，因此，新华三集团预测， 智能微网、能源互联网、综合能源技术、液冷技术将大量 应用在“新基建”建设中。未来十年，曾经的碳排放大户 数据中心、园区和工厂的可再生能源率将达到60%，新建 大型及以上数据中心PUE有望低于1.1%，加速以绿色低 碳理念构建数字社会的进程。 同时，这两大目标又互相驱动。从宏观视角看，以区域为 单位的“东数西算”对数字创新、产业发展具有不可估量 的拉动作用。如果一座城市大规模应用数字技术，直观地 减少消耗、提高产值，带来社会效率提升，也就能水到渠 成地完成碳排放的减少。 例如呼和浩特构建的城市大脑，在数字技术的助力下，实 现对城市治理全场景的覆盖。目前，呼和浩特全市所有收 费停车场均可无感支付，扫码、付费、抬杆、离场仅耗时 1分钟，大幅提高车位周转率，同时智能感知能力可以预 警积水、违停、聚集等影响交通的事件，快速恢复路面通 行。此外，“城市大脑”推出的“一部手机走青城”的数 字化便民改造，大幅缩短政务办事的流程和时间，也能够 对市域给水、排水、燃气、热力等管线进行可视化的实时 监控，及时排查爆管等事故，减少生产生活停转现象。 从本质上来看，这些举措能够节约大量社会成本，少各种 环节带来的额外排放，最终让整个城市的运转效率迈上新 台阶。同时又能够拉动智慧城市、智慧旅游、数字政务等 产业的发展，进入良性的正循环。当然，这种城市级的数 在ICT产业的视角下，构建低碳数字社会是产业大展拳脚的窗口。ICT技术如同一座桥梁，连接 了“数字经济”与“双碳目标”的融合。接下来，要实现10%GDP占比的数字经济目标，以及 “3060双碳”目标，都需要ICT产业站好新基建的阵地。新华三集团也会继续发挥自身创新技术和 端到端解决方案的优势，并基于服务百行百业积累的丰富落地实践经验，支撑赋能百行百业的数字 化转型升级，为中国经济的高质量发展贡献我们的力量。 结束语 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 前沿“碳”究 14 15 零碳智慧园区进入“碳管家”时代！ 2022年伊始，园区以更加积极创新的模式掀起新一轮发 展热潮，打造一批“智慧园区”、“低碳园区”、“零 碳园区”样板已被超过13个省市自治区写入2022年政府 工作报告发展重点，成为落实“双碳”战略路径的发展 先锋。 园区是产业聚集发展的核心单元，以往我们谈到低碳/零 碳时，关注点往往在于整个系统的绿电配比、设计能力 以及节能减排水平。但不容忽视的关键是，“双碳”背 景下园区的发展，必然是数字化、智慧化、零碳化多个 重点、多条路径并行。随着《碳市场交易（试行）》的 发布，作为市场化减排的一大利器，未来的园区发展必 然会与碳市场产生深度的交集。 在这个关键的发展节点上，谁先抓住“碳市场”，谁就 抓住了机遇。 业内首家提出园区“碳管理”理念 作为一种通过市场化手段实现减碳目标的机制，全国碳 市场的启动对于推动企业、园区减排，实现“双碳”目 标意义重大，其不但使碳排放的隐性成本显性化，同时 也激励排放实体从多方面入手构建低碳体系。 但前提是，首先我们要“知碳”，才能着手“降碳”。 可以说，了解当前的能耗与碳排数据是实现园区“低碳/ 零碳”发展的基础所在。 “与此前基于数字化转型的园区建设不同，‘零碳’的冠 名为十四五期间园区发展带来更大的挑战。”新华三集团 副总裁、解决方案部总裁李立道出新华三对于零碳园区推 进的看法，“在双碳战略目标背景下，我们认为园区实现 零碳有四个发力点：源，即绿电方案；探，即观碳，算 碳；管，即能源管理和优化；服，即碳服务。” 这是新华三在“双碳”目标及碳市场背景下打造的 “1+4”零碳智慧园区解决方案，即以“一个零碳智慧操 作系统”为基础+“源”“探”“管”“服”四大模块。 展开来看，“源”是从电源端尝试风光储氢等清洁能源 替代；“探”即摸清家底，了解当前能耗和碳排现状， 搭建能源数据与碳数据平台；“管”则是搭建一体化能 耗管理，利用数字化手段全面优化，达到碳治理目的； “服”是基于碳数据、能源数据的积累，建立碳账户， 赋能碳价值及相关业务创新。 目前，这套解决方案已不仅停留在理论层面，而是在位 于杭州萧山的紫光股份智能制造工厂照进现实。 紫光股份智能制造工厂采用1MW光伏装机、500千瓦时 储能搭建绿色光储系统；构建碳管理体系，通过碳排放 连续监测、分析，搭建经济增长与碳排数据治理模型， 再结合综合能源算法优化调度，实现碳中和/碳达峰路径 的提前规划。 “目前，零碳智慧园区解决方案已经助力该园区直接 人力节省60+%、间接人力节省30+%。年度节省电费 100+万元、年度碳减排近千吨。成为浙江省低碳智能制 造园区新名片和全国智能工厂标杆。”李立说。 为碳市场交易提供强大支撑 本质上讲，无论是企业抑或园区，数字化低碳建设的核 心都是由数据驱动实现。如果说上文提到的紫光股份智 能制造工厂对于全国园区建设有何重要的引领和借鉴意 义，无疑在于其碳数据的可视化中台——“零碳智慧操 文 北极星电力网 冉小冉 新华三零碳智慧园区null1+4null顶层设计理念 一个零碳操作系统做数据枢纽，“源-探-管-服”覆盖全链条服务 数据流将引领和优化能量流、业务流，数据作为核心生产要素打通各环节 源null清洁低碳能源探null碳排放监测管null一体化能耗管理 分布式 光伏发电 微风风力 发电系统 风光互补路灯智能充电桩 锂电池 储能系统 氢能 储能系统 建筑的能耗 排放监测 交通能耗 排放监测 生活垃圾废弃 物排放监测 园区内植物 绿化面积 企业能耗监测 能耗及排放 数据预测 集中动态 图形监控 智慧照明 节能 空调调优 节能 环境通风 节能 智能决策中心能源优化策略 服null能源利用优化 碳服务咨询 碳数据服务 源探管服 物联服务视频服务大数据服务AI服务能源服务null 双碳 业务资产 双碳 集成资产 双碳 专题库 双碳 主题库 双碳应用模型 融合集成 平台 数据运营 平台 应用开发 平台 零碳 操作 系统 前沿“碳”究 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 加速云数智变革，英特尔 至强 构建灵活高效平台 16 17 作系统”的搭建和应用。 “新华三零碳智慧园区方案的核心应用之一‘零碳智慧 操作系统’基于能源数据、碳数据驱动，为园区碳资产 管理平台提供了有力的数字化底座。”李立说，“我们 可以称之为‘零碳大脑’，通过能源消耗、碳排放、生 产、减排、配额等海量数据的汇聚管理和分析，赋能碳 排放核算、碳资产盘点、碳配额预估，推动减排潜力挖 掘，降低履约成本，制定交易方案，打通碳资产管理和 交易中心，为碳中和的达成提供强大服务支撑。” 在李立看来，零碳智慧操作系统带来的巨大价值之一， 即帮助企业更好地参与碳市场交易。 碳市场是实现碳达峰与碳中和目标的核心政策工具之 一，配额和碳价是促进节能减排的两大杀手锏，碳市场 实则是通过市场手段倒逼高碳企业节能减排。零碳智慧 园区解决方案为园区用户提供的碳治理服务，以及碳交 易辅助建议，能够帮助园区客户更科学、合理地参与碳 市场，实现碳变现。 此外，新华三零碳智慧园区方案将“碳中和”融入到了园 区数字化转型的目标之中，能够在通过数据驱动实现提质 增效同时履行节能减排的社会责任，实现园区经济效益和 社会效益的统一，这也是方案价值的另外一个体现。 正因如此，产业园区与工业园区以其特有的高能耗属 性，成为“双碳”路径落地的重点突破方向，也成为新 华三创新投入的一个重要试验田。 目前，新华三针对产业园区和工业园区分别形成了零碳 智慧产业园区和零碳智慧工业园区解决方案，并已经在 紫光股份智能制造工厂、青岛某产业园区、欣旺达南昌 智慧园区、北京冬奥村等成功案例中展开相应实践验证 与优化迭代。以期通过智慧园区和零碳管理的结合，打 造“安全、便捷、绿色、高效”的园区应用场景，助力 园区实现全方位的转型升级。 产业发展，标准先行 相较于数字化转型，以及近年来持续发展的综合能源服 务，零碳智慧园区是一个既缺少相应的标准规范，又鲜 有成熟案例的新型业态。促进产业标准的进一步完善， 成为推动零碳智慧园区发展的第一要务。 2022年1月，由全国信标委智慧城市标准工作组智慧园 区专题组组织编写的《零碳智慧园区白皮书(2022)》(以 下简称“白皮书”)正式发布。白皮书由紫光股份旗下新 华三集团、中国电子技术标准化研究院牵头，联合20余 家产学研用单位共同编写。白皮书梳理和总结了当前园 区在绿色低碳发展方面的有关政策及实践成果，进一步 明确了零碳智慧园区愿景和建设思路，为该业态从概念 走向落地谋划出了一条行之有效的创新之路。 作为工信部信标委智慧园区标准组副组长，新华三也正 在致力于同业界相关机构组织合作，深度参与智慧园区 标准化研究报告，参与制定智慧园区评估指标体系，将 自身的经验和能力沉淀成行业的标准。 未来随着零碳智慧园区的政策细则逐渐明晰、成功案例的 逐渐落